Linux 操作系统进程(2)

news2024/11/26 14:50:38

上篇文章我们说过的操作系统进程的概念等（Linux 操作系统进程（1）-CSDN博客），这篇我们就来了解进程最重要最直观的两个状态： 进程状态进程优先级

进程状态

kill命令

我们在查询进程的时候就可以看到当前进程的状态 “ “+”号 在进程状态信息中表示该进程属于前台进程组，即与当前终端相关联的进程组。不加就代表在后台运行，我们怎么让自己的程序在后台运行呢？

//使用死循环，保证程序不会因为自己原因退出
#include<unistd.h>    
#include<stdio.h>    
  
int main()    
{    
    while(1)    
    {    
        sleep(5);                                                                                                                            
    }    
    
    return 0;    
}

当我们直接运行时

符合我们预期，使用ps来查看他的进程状态

也就是说，我们直接运行程序，我们的程序都是在前台运行，当我们运行程序的时候加上 &

我们可以看到，程序给了我们一段数字，当我们使用ps查询时，

这段数字就是进程的PID，我们会发现，进程的运行状态后面没有" + "号了，这个进程不与终端交互，但是，我们该如何 " 杀死 " 这个进程呢，由上面死循环程序可以知道这个进程是不会自己退出的，Kill命令就可以做到，因为我们前面让程序在后台运行时，得到了程序的PID，我们可以直接 kill + PID

，直接杀死进程

我们同样可以使用man命令查询kill的其他用处，或者是 kill -l查询

进程状态在Linux系统中的定义

在Linux对PCB的定义中可以看到

struct task_struct {
	volatile long state;	/* -1 unrunnable, 0 runnable, >0 stopped */
	...
}

state就是进程的运行状态，Linux中定义了表示各种状态的宏

#define TASK_RUNNING        0x0000  // 运行态
#define TASK_INTERRUPTIBLE  0x0001  // 可中断的睡眠态
#define TASK_UNINTERRUPTIBLE 0x0002 // 不可中断的睡眠态
#define TASK_STOPPED        0x0004  // 停止态
#define TASK_TRACED         0x0008  // 被跟踪态
#define EXIT_DEAD           0x0010  // 进程已经结束
#define EXIT_ZOMBIE         0x0020  // 僵尸进程

看着这些宏的定义，看起来跟我们学习的操作系统进程状态的转换并不一样，因为那个只是概念也就是理想的状态，当我们程序运行的时候，为了保护数据，维护进程IO，会多出来很多状态，用于操作系统处理，这些宏并不直观，我们可以使用这段代码直观解释

/*
* The task state array is a strange "bitmap" of
* reasons to sleep. Thus "running" is zero, and
* you can test for combinations of others with
* simple bit tests.
*/
static const char * const task_state_array[] = {
"R (running)", /* 0 */
"S (sleeping)", /* 1 */
"D (disk sleep)", /* 2 */
"T (stopped)", /* 4 */
"t (tracing stop)", /* 8 */
"X (dead)", /* 16 */
"Z (zombie)", /* 32 */
};

R(running) ：程序运行的状态或者说是程序处于运行队列时的状态，不必多说。

X（dead） ：程序死亡。

S(sleeping):

概念意义上的阻塞状态，等待资源的过程，但是这个S可以被杀死，这个等待是操作系统层面的，是等待操作系统的资源，比如我们可以让进程等待我们输入数据 scanf

其实，我们的进程大多数时间都是在等待资源，cpu运行速度太快，我们很难能观察到运行状态，所以我们很多时候查看进程都是S状态。

D(disk sleep)

等待硬件上的IO,或者说是等待硬件的资源，这个等待无法被打断，防止存储的数据丢失，操作系统在运行的时候，资源不够的情况下会把一部分处于等待状态的进程" 杀掉 " （杀后台），用来给正在运行的程序或者说是优先级较高的程序分配资源，如果我们的进程正在与硬件进行IO，这时候被操作系统或者说kill命令" 杀掉 "，很大可能导致数据的丢失，而D状态就是为了避免这时候被操作系统" 杀掉 "

T (stopped)

阻塞状态，暂停进程，我们可以通过 kill 命令对其实现暂停

t 状态是程序调试的时候，现在一般理解与T，都是停止状体

Z(zombie)

僵尸进程，当子进程退出时，父进程不对子进程退出的状态进行接收，那么子进程就处于僵尸进程状态，维护退出状态需要数据维护，也属于进程信息，就保存在进程PCB里，如果进程一直不退出，这段PCB就需要操作系统一直使用资源维护，也就是资源浪费，那么父进程创建很多子进程但是不回收，就会浪费很多系统资源，就类似于指针指向的空间不释放，或者说是文件一直被打开，就是属于内存泄漏，这就需要父进程去接受子进程的退出信息。

孤儿进程

也就是父进程比子进程先退出，那么就需要进程去接收这个子进程的退出信息，那么当这个进程退出时，就会被其他父进程（也就是1号进程）领养，退出信息也就被这个进程回收

#include<unistd.h>    
#include<stdio.h>    
    
    
int main()    
{    
    pid_t id = fork();    
    
    if(id<0)    
    {    
        perror("进程创建失败");    
        return 1;    
    }    
    else if(id==0)//子进程    
    {    
        sleep(10);    
    }    
    else{    
        sleep(5);//父进程    
    }    
                                                                                                             
    return 0;    
}