【Linux】进程的描述组织与进程状态

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🎪 进程的描述组织

进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体，简单来说，进程就是一个正在运行的程序，是担当分配系统资源的实体

🚀1.什么是进程

我们前面说了进程是一个正在运行的程序，我们上一篇博客(博客链接：冯诺依曼体系结构和操作系统概念理解）中说到：操作系统诞生的意义就是对计算机软硬件资源进行管理，而管理的本质就是先描述，在组织，每个进程包含它对应的代码和数据，而描述进程的就是数据结构叫PCB(进程控制块)，而每个PCB里面包含着进程相关的信息，每款操作系统都有自己的PCB，而Linux自己的PCB是task_struct，task_struct的相关信息如下：

• 标示符: 描述本进程的唯一标示符，用来区别其他进程
• 状态: 任务状态，退出代码，退出信号等
• 优先级: 相对于其他进程的优先级
• 程序计数器: 程序中即将被执行的下一条指令的地址
• 内存指针: 包括程序代码和进程相关数据的指针，还有和其他进程共享的内存块的指针
• 上下文数据: 进程执行时处理器的寄存器中的数据[休学例子，要加图CPU，寄存器]
• I／ O状态信息: 包括显示的I/O请求,分配给进程的I／ O设备和被进程使用的文件列表
• 记账信息: 可能包括处理器时间总和，使用的时钟数总和，时间限制，记账号等。
• 其他信息
  

🚀2.进程的形成

当我们打开一个程序(本质上也是文件)，实际上它是被加载到了内存中，也就变成了进程。我们之前任何启动并运行程序的行为，都会有操作系统帮助我们将程序转换成进程，完成特定的任务。

我们启动应用程序的时候，OS会将对应的程序的代码和数据加载到内存，并且会形成当前程序对应的PCB，将其链接。总之：进程 = 内核中关于程序对应的数据结构 + 对应的代码和数据

🚀3.进程标识符 *

进程标识符(PID)是大多数操作系统的内核用于唯一标识进程的一个数值。（简言之，就是进程的绰号。）这一数值可以作为许多函数调用的参数，以使调整进程优先级、kill(命令)进程之类的进程控制行为成为可能。

⭐3.1 PS命令查看PID

这里我们先写一个C程序，命名为process1.c.

process1.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
   
  while (1)
  {
   
    printf("我是一个进程，我叫process1.\n");
    sleep(2);
  }
  return 0;
}

这里为了便于观察我们加上sleep函数，让它休眠2s，sleep()函数的头文件为<unistd.h>，在通过make自动化构建：
Makefile

process1:process1.c
	gcc process1.c -o process1 
.PHONY:clean
clean:
	rm -f process1

这里我们为了便于观察，复制一个ssh渠道

我们开始运行我们的程序process1(每2s循环打印)

命令：ps -axj
功能：查看当前所有进程

我们通过管道过滤出process1：输入ps -axj | grep process1

我们找到了进程，可是它前面那串数字是什么呢？我们键入命令：ps -axj | head 1查看它的第一行.

另外我们查看我们自己的process1进程的时候，发现它下面还有一个含有关键字process1的进程，那么它是什么呢？我们之前说过Linux每一个命令实际上也是一个可执行文件，那么我们用的grep当然也是进程，所以说显示的当然是grep的进程，我们将它过滤掉即可：ps -axj | head -1 && ps -axj | grep process1 | grep -v grep

这样我们就找到了process1的PID为20824

⭐3.2 /proc目录查看进程属性

在 Linux 系统中，/proc 目录是一个位于内存中的伪文件系统。该目录下保存的并不是真正的文件和目录，而是一些【运行时】的信息，如 CPU 信息、负载信息、系统内存信息、磁盘 IO 信息等。/proc目录是内核提供给我们的查询中心，通过查询该目录下的文件内容，可以获取到有关系统硬件及当前运行进程的信息。

./proc存放的是进程相关的所有信息，在硬盘上并不存在，在操作系统开机后才会创建.每新建一个进程，操作系统都会在/proc目录下新建一个以进程PID命令的目录，我们可以通过这个目录来查看该进程属性.

我们进入该目录，即可查看process1进程相关信息。

当process1这个进程被杀死，那么该PID目录将不复存在：

命令：kill -9 PID
功能：杀死PID对应的进程

杀死