Linux进程,轻松理解! (简单解释linux进程的概念)

在Linux系统中,进程是执行中的程序实例。每个进程都有自己的一组资源,比如内存地址空间、打开的文件、进程ID等等。进程是个非常重要的概念,在系统运维、性能调优等方面有着重要的作用。本文将从进程的基础概念、进程的创建、进程的管理等方面,一步步介绍Linux进程,让大家轻松理解。

一、进程的基础概念

在Linux系统中,每个进程都对应一个进程号(PID)和一个用户 ID(UID)。进程ID是由内核分配的唯一标识符,并在整个系统中唯一。UID 是指进程所有者的用户 ID。进程不仅包含代码、数据和堆栈等内存空间,还包括其他资源,比如打开的文件、IPC通道等。

每个进程都有一个父进程(parent process),只有init进程(即PID为1的进程)没有父进程。子进程(child process)是指一个进程可以创建一个或多个新的进程,这些新的进程就是子进程。每个进程最多有一个父进程,但可以有多个子进程。因此,进程之间形成了进程树(process tree)。

二、进程的创建

进程的创建通常来自于另一个进程的fork系统调用。fork系统调用会将当前进程的副本创建出来,副本就是子进程。子进程在父进程创建时与父进程完全相同,只有进程ID不同。如果需要在子进程中执行新的命令,可以调用exec系统调用。当子进程执行exec后,它所关联的用户 ID、环境变量、根目录等都与父进程不同。

进程的创建也可以通过进程间通信机制,如管道、共享内存、信号量等来实现。在这种方式下,一个进程可以直接创建另一个进程,而且可以同时共享一些资源。

三、进程的管理

Linux系统提供了许多工具和命令来管理进程,例如ps、top、kill等。

使用ps命令可以查看当前系统中运行的所有进程。常用的参数有-a(显示所有进程)、-u(按用户ID指定的用户显示进程),以及-f(显示进程的详细信息)。比如,可以使用“ps -aux|grep httpd”命令查看所有httpd服务进程的详细信息。

top命令可以动态地查看进程的状态,包括CPU占用率、内存使用情况、进程的优先级等信息。

kill命令可用于结束一个进程,其用法是“kill [signal] PID”,其中signal是信号名称或者编号,例如9代表kill信号。如果进程没有被kill,则可以使用kill -9 PID来强制结束进程。

除了以上命令,还可以使用其他命令和工具来管理进程,例如pstree、atop等。

四、

进程是Linux系统中的一个非常重要的概念,无论是运维还是开发,了解进程相关的知识都是必不可少的。本文从进程基本概念、进程创建、进程管理等方面深入浅出地介绍了Linux进程,希望对读者有所帮助。

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Linux内核设计与实现 进程调度1: 基本概念

进程大致可分为I/O密集型和 CPU密集型。

调度依据 动态优先雀旅级 ,所谓动态优先级就是初始化时给出一个基础优先级,随后优先级可被调度程序动态的增减。高优先级进程也获得较长的时间片。I/O密集型通常被提升优先级,而CPU密集型则被降低。

Linux系统有两种独立的优先级范围。之一种是 Nice 值,返回是,默认值为0。数值越高优先级越低。Nice值影响了时间片的分配。如果进程拥有-20的Nice值,那么该进程将被分配理论最长的时间片。Nice值是所有Unix系统的标准优先级。

Linux的第二种优先级范围是睁岁乱 实时优先级 。这个优先级的值是可配置的。通常来说范围在。 所有实时进程的优先级都高于普通进程 。(实时进程是什么?)

时间片是一个数值,决定了进程被抢占前可运行的时间。必须为进程分配合适长度的时间片。时间片太长会影响系统的交互性,时间片太短则会导致系统花费大量的时间用于进程的切换。同时还要兼顾I/O密集型和 CPU密集型进程的矛盾。因为I/O密集型无需长时间片,却渴望经常运行。而Linux却提供了相对较长的默认时间片——100毫秒。   

注意到,进程不必在每次被调度运行后就花光自己所有的时间片。举例来说,如果一个进程拥有长达100毫秒的时间片,那么它可以在五个不同时段运行,每次花费20毫秒的时间片。这么做的好处是,一个拥有长时间片的进程(尽管它本身不需要如此长的时间片),可以尽可能长时间的保持运行状态。而不会过早地被丢入等待调度的队列中(稍后说到)。这就好比键盘驱动进程的实现方法。

当某进程的状态变为TASK_RUNNING的时候,内核会检查它的优先级是否高于当前正在执行的任务。如果是,调度进程就会使该进程抢占CPU。另外,如果一个进程的时间片变成0(意味着用尽了所有时间片,只能等待所有进程时间片为0才会重新分配),调度进程会被再次调用,选择一个新的进程运行。

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