1.什么是进程
开发写的代码我们称为程序,将开发的代码运行起来,我们称为进程;当我们运行一个程序,那我们将运行的程序叫进程;
当程序运行为进程后,系统会为该进程分配内存,以及进程运行的身份和权限;
在进程运行的过程中,系统会有各种指标来表示当前运行的状态;
2.程序与进程之间有什么区别
程序是数据和指令的集合,是一个静态的概念,程序可以长期存在系统中;
进程是程序运行的过程,是一个动态的概念,进程是存在生命周期的概念的,进程会随着程序的终止而消失;
3.进程的生命周期
生命周期就是一个对象的生老病死
当父进程接收到任务调度时,会通过fork派生子进程来处理,那么子进程会继承父进程属性
- 子进程在处理任务代码时,父进程会进入等待状态中,
- 子进程在处理完任务代码后,会执行退出,然后唤醒父进程来回收子进程的资源,
- 如果子进程在处理任务过程中,父进程退出了,子进程没有退出,那么这些子进程就没有父进程来管理了,就变成僵尸进程
每个进程父进程叫PPID,子进程叫PID。
4.监控进程的状态(静态ps、动态top)
(1)ps查看当前的进程状态-静态
[root@peachcat1 ~]# ps aux
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
状态 | 描述 |
---|---|
USER | 启动用户的进程 |
PID | 进程运行的ID号 |
%CPU | 进程占用CPU百分比 |
%MEM | 进程占用内存百分比 |
VSZ | 进程占用虚拟内存大小(单位KB),总共可用的 |
RSS | 进程占用物理内存实际大小(单位KB),实际用的 |
TTY | 进程是由哪个终端运行启动的tty1、pts/0等,?表示内核程序与终端无关 |
STAT | 进程运行过程中的状态 man ps(/STATE) |
START | 进程的启动时间 |
TIME | 进程占用CPU的总时间(为0表示还没超过秒) |
COMMAND | 程序的运行指令,[ ]属于内核态的进程,没有[ ]的是用户态进程 |
STAT状态的意思
STAT基本状态 | 描述 | STAT状态+符号 | 描述 |
---|---|---|---|
R | 进程运行 | s | 进程是控制进程,Ss进程的领导者 |
S | 可中断睡眠 | < | 进程运行在高优先级上,S<优先级较高的进程 |
T | 进程被暂停 | N | 进程运行在低优先级上,SN优先级较低的进程 |
D | 不可中断睡眠 | + | 当前进程运行在前台,R+表示该进程在前台运行 |
Z | 僵尸进程 | | | 进程是多线程的,S|表示进程是以线程式运行 |
(2)top查看当前的进程状态-动态
[root@peachcat1 ~]# top
top - 16:15:06 up 6:16, 3 users, load average: 0.05, 0.04, 0.05
Tasks: 97 total, 1 running, 95 sleeping, 1 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 0.0 us, 0.3 sy, 0.0 ni, 99.7 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 479816 total, 187816 free, 133704 used, 158296 buff/cache
KiB Swap: 1048572 total, 1048572 free, 0 used. 291080 avail Mem
任务 | 含义 |
---|---|
Tasks: 97 total | 任务总数 |
1 running | 有1个进程正在运行 |
95 sleeping | 95个进程睡眠 |
1 stopped | 1个进程挂起、停止 |
0 zombie | 僵尸进程 |
%Cpu(s): 0.0 us | 用户进程占用CPU的百分比 |
0.3 sy | 内核进程 |
0.0 ni | 优先级的进程占用CPU的百分比 |
99.7 id | 空闲的进程 |
0.0 wa | 等待 |
0.0 hi | 硬中断 |
0.0 si | 软中断 |
0.0 st | 虚拟机占用物理CPU的时间 |
top常见指令
字母 | 含义 |
---|---|
h | 查看帮助 |
1 | 数字1,显示所有CPU核心的负载 |
z | 以高亮显示数据 |
b | 以高亮显示处于R状态的进程 |
M | 按内存使用百分比排序输出 |
p | 按CPU使用百分比排序输出 |
q | 退出top |
5.中断
(1)什么是中断
中断是系统用来相应硬件设备请求的一种机制,它会打断进程的正常调度和执行,然后调用内核中的中断处理程序来响应设备的请求;
(2)为什么要有中断
中断是一种异步的事件处理机制,可以提高系统的棒法处理能力;
(3)中断会带来什么问题
由于中断处理程序会打断其他进程的运行,所以,为了减少对正常进程运行调度的影响,中断处理程序就需要尽可能快地运行。
如果中断本身要做的事情不多,那么处理起来也不会有太大问题;但如果中断要处理的事情很多,中断服务程序就有可能要运行很长时间。
特别是,中断处理程序在响应中断时,还会临时关闭中断。这就会导致上一次中断处理完成之前,其他中断都不能响应,也就是说中断有可能会丢失。
(4)软中断和硬中断
为了解决中断处理程序执行过长和中断丢失的问题,Linux 将中断处理过程分成了两个阶段,也就是上半部和下半部:
上半部用来快速处理中断,它在中断禁止模式下运行,主要处理跟硬件紧密相关工作;下半部用来延迟处理上半部未完成的工作,通常以内核线程的方式运行。
上半部直接处理硬件请求,也就是我们常说的硬中断,特点是快速执行;
而下半部则是由内核触发,也就是我们常说的软中断,特点是延迟执行。