Linux进程概念

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#linux #运维 #服务器

1.什么时候进程

1.什么时候进程

进程是程序的⼀个执⾏实例，正在执⾏的程序等，程序的⼀个执⾏实例，正在执⾏的程序

进程信息被放在⼀个叫做进程控制块的数据结构中，可以理解为进程属性的集合。Linux操作系统下的PCB是: task_struct

在Linux中描述进程的结构体叫做task_struct。

task_struct是Linux内核的⼀种数据结构，它会被装载到RAM(内存)⾥并且包含着进程的信息。

task_ struct

1.进程的信息可以通过 /proc 系统⽂件夹查看

如：要获取PID为1的进程信息，你需要查看 /proc/1 这个⽂件夹。

2.⼤多数进程信息同样可以使⽤top和ps这些⽤⼾级⼯具来获取

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
    while(1)
    {
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

3.通过系统调⽤获取进程标⽰符

进程id（PID）

⽗进程id（PPID）

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
    printf("pid: %d\n", getpid());
    printf("ppid: %d\n", getppid());
    return 0;
}

4.通过系统调⽤创建进程-fork初识、

fork有两个返回值

⽗⼦进程代码共享，数据各⾃开辟空间，私有⼀份（采⽤写时拷⻉）

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
    int ret = fork();
    if(ret < 0)
    {
    perror("fork");
    return 1;
    }
    else if(ret == 0)、
    { //child
        printf("I am child : %d!, ret: %d\n", getpid(), ret);
    }
    else
    { //father
        printf("I am father : %d!, ret: %d\n", getpid(), ret);
    }
    sleep(1);
    return 0;
}

2.进程状态

下⾯的状态在kernel源代码⾥定义：

/*
*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运⾏状态（running）: 并不意味着进程⼀定在运⾏中，它表明进程要么是在运⾏中要么在运⾏

队列⾥。

S睡眠状态（sleeping): 意味着进程在等待事件完成（这⾥的睡眠有时候也叫做可中断睡眠

（interruptible sleep））。

D磁盘休眠状态（Disk sleep）有时候也叫不可中断睡眠状态（uninterruptible sleep），在这个

状态的进程通常会等待IO的结束。

T停⽌状态（stopped）：可以通过发送 SIGSTOP 信号给进程来停⽌（T）进程。这个被暂停的

进程可以通过发送 SIGCONT 信号让进程继续运⾏。

X死亡状态（dead）：这个状态只是⼀个返回状态，你不会在任务列表⾥看到这个状态。

进程状态查看

ps aux / ps axj 命令

a：显⽰⼀个终端所有的进程，包括其他⽤⼾的进程。

x：显⽰没有控制终端的进程，例如后台运⾏的守护进程。

j：显⽰进程归属的进程组ID、会话ID、⽗进程ID，以及与作业控制相关的信息

u：以⽤⼾为中⼼的格式显⽰进程信息，提供进程的详细信息，如⽤⼾、CPU和内存使⽤情况等

Z 僵尸进程

僵死状态（Zombies）是⼀个⽐较特殊的状态。当进程退出并且⽗进程（使⽤wait()系统调⽤,后

⾯讲）没有读取到⼦进程退出的返回代码时就会产⽣僵死(⼫)进程

僵死进程会以终⽌状态保持在进程表中，并且会⼀直在等待⽗进程读取退出状态代码。

所以，只要⼦进程退出，⽗进程还在运⾏，但⽗进程没有读取⼦进程状态，⼦进程进⼊Z状态

创建一个僵尸状态的代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    pid_t id = fork();

    if(id < 0)
    {
        perror("fork");
        return 1;
    }
    else if(id > 0)
    { //parent
        printf("parent[%d] is sleeping...\n", getpid());
        sleep(30);
    }
    else
    {
        printf("child[%d] is begin Z...\n", getpid());
        sleep(5);
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
    return 0;
}

僵⼫进程危害

进程的退出状态必须被维持下去，因为他要告诉关⼼它的进程（⽗进程），你交给我的任务，我

办的怎么样了。可⽗进程如果⼀直不读取，那⼦进程就⼀直处于Z状态！

维护退出状态本⾝就是要⽤数据维护，也属于进程基本信息，所以保存在task_struct(PCB)中，

换句话说，Z状态⼀直不退出，PCB⼀直都要维护！

那⼀个⽗进程创建了很多⼦进程，就是不回收，是不是就会造成内存资源的浪费？是的！因为数

据结构对象本⾝就要占⽤内存，想想C中定义⼀个结构体变量（对象），是要在内存的某个位置

进⾏开辟空间！

会内存泄漏

孤⼉进程

⽗进程如果提前退出，那么⼦进程后退出，进⼊Z之后，那该如何处理呢？

⽗进程先退出，⼦进程就称之为“孤⼉进程”

孤⼉进程被1号init进程领养，当然要有init进程回收。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
    pid_t id = fork();
    if(id < 0)
    {
        perror("fork");
        return 1;
    }
    else if(id == 0)
    {//child
        printf("I am child, pid : %d\n", getpid());
        sleep(10);
    }
    else
    {//parent
        printf("I am parent, pid: %d\n", getpid());
        sleep(3);
        exit(0);
    }
    return 0;
}