Linux操作系统--初级--进程管理

1、操作系统基础

　　调用：kernel通过给应用程序提供system call的方式来提供硬件资源；

　　　　注意：这个应用程序也包括库文件；

　　　　库文件是运行在ring0上的一段程序代码，不对客户端直接开放

2、进程运行原理（一个进程和多个进程）

　　一个进程：首先我们需要把硬盘中的程序代码加载到内存，再将这段代码放到CPU上运算，此时，这段程序就回去调用很多进程；由这些进程来完成程序所指定的任务

　　在这个过程中我们就需要去解决数据输入与输出，还有存储的问题

　　（不讨论多核、CPU多线程的情况）

　　多个进程：在电脑中一般都是存在多个进程的，而CPU却只有一个，我们就使用time space的方式来给进程分配固定的时间，运行这些进程；某个进程只能在轮到自己运行的时候，才会被放到CPU上执行，时间一到，就会自动被踢下来，然后CPU就会执行下一个进程，这就会有诸多问题；

　　问题：

　　　　1、进程谁先谁后的问题？

　　　　　　根据进程优先级

　　　　2、进程没有运行完就被踢下来了怎么办？

　　　　　　1、程序数据怎么办（运行到一半留下来的数据）

　　　　　　　　会有一个小的寄存器

　　　　　　2、输入数据输出数据

　　　　　　3、进程元数据

　　　　　　task struct数据结构体：它定义了进程数据的存储格式；我们将进程数据以及进程原数据存储与task struct中；这种结构下，方便CPU快速存储于读取；

　　　　　　线性地址空间--物理地址空间

　　　　　　进程在运行后的一些数据，通过线性地址对应的物理地址，存储到内存；MMU（内存管理单元）就是用来将不连续的物理地址转换为连续的线性地址；

　　　　　　　　这些分开的页框的数据有两种组织形式：1、链表型的数据组织形式

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2、双向型

　　　　3、如果进程造反了怎么办？

　　　　　　Linux结构下进程也是树形结构 -- pstree

　　　　　　内核不会去直接管理进程，一般所有的进程都由上一级进程来管理--父子进程概念

　　　　　　最大的进程init，有权限去管理所有进程

　　　　4、如果进程正常结束了？

　　　　　　1、如何生成子进程

　　　　　　　　写实复制

　　　　　　　　父进程在完成一项工作的时候，自己无法完成，则需要生成对应的子进程来完成这项工作，并把自己的内存空间中的数据复制一份交给子进程，用来存储子进程所运行的数据，这个过程就是写实复制

　　　　　　2、子进程完成任务以后，如何关闭

　　　　　　　　子进程任务完成后，交出所有的占用资源；再用父进程关闭子进程，这个周期就结束了

3、进程优先级

　　0-139

　　　　0-99（用作守护进程、越大越优先） 100-139（普通进程越小越优先）

　　　　特性：普通用户可以转让自己的优先级

　　nice值

　　　　定义普通进程的优先级   -19 - 20对应100-139

　　轮了一圈以后怎么办

　　　　在我们的内存上会提供一个空间；这个空间会专门用来存放运行过后的进程

　　　　当所有的进程运行完成一边以后，这个空间就会和原有空间对调；然后再提供给CPU读取；

　　　　一直轮换，直到进程运行完成

　　

4、进程间的通讯原理

　　1、主机内进程通讯

　　　　single 信号通讯

　　　　共享内存

　　　　管道形式

　　2、主机间的进程通讯

　　　　streams -- rpc

　　　　socket

5、进程类型

　　守护进程 -- 维护系统正常运行

　　普通进程 -- 提供应用

　　另一种分类方式：根据占用资源不同

　　　　1、占用CPU多进程 -- 后台运行进程

　　　　2、占用内存多进程 -- 前台显示进程 -- 这个先运行

6、进程的状态

　　进程和程序比较起来，进程是由生命周期的，它会死去，而程序只是代码。

　　这样的话进程就会存在很多状态：

　　　　1、running运行状态

　　　　2、sleeping睡眠状态

　　　　3、stop停止状态

　　　　4、zombie僵尸状态

　　　　5、中断状态

 

　　　　top可以查看进程状态