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1.进程排队
#include<stdio.h>
int main()
{
int a;
scanf("%d",&a);
printf("%d\n",a);
return 0;
}
我们执行了文件，但是不输入a的值，那么这个进程一直都会存在，因为它在等待我们输入数据
那为什么我们在Linux系统里写死循环都不会出现程序挂掉的情况呢？
这里我们引入一个概念叫时间片
所谓进程排队，就是进程在等待一个资源
进程 = task_stuct + 可执行程序
那么是task_stuct在排队
还是可执行程序在排队呢？
2.进程状态
进程是一个动态的实体，所以它是有生命的，从创建到消亡，是一个进程的整个生命周期。一般有三个状态。
- 事实上所谓的状态，本质是一个整形变量，在task_struct中的一个整形变量
#define New 1 //创建状态
#define Ready 2 //就绪状态
#define running 3 //执行状态
#define block 4 //阻塞状态
- 状态决定了什么？
状态决定了你的后续动作
运行状态
阻塞状态
结论：状态的变迁，引起的是PCB会被OS变迁到不同的队列中，不同的队列(cpu运行队列，磁盘资源等待队列等等)对应着队列里的进程不同的状态
挂起状态
挂起状态通常发生在系统资源有限，如内存不足的情况下。此时，操作系统会合理地安排内存中的程序，有些进程可能会被暂时调离内存。当系统资源变得充足时，之前被挂起的进程可以再次被调入内存，并恢复到等待执行的就绪状态。挂起状态通常用于以下几种情况：
- 终端用户请求。当用户发现程序运行中存在问题，希望暂停程序以便研究或修改时，可以将程序挂起。
- 父进程请求。父进程有时希望挂起某个子进程，以便对其进行修改或协调子进程间的活动。
- 负荷调节的需要。在实时系统中，当工作负荷较重，可能会影响对实时任务的控制时，系统可能会挂起一些不重要的进程，以确保系统正常运行。
- 操作系统的需要。操作系统有时会挂起某些进程，以便检查资源使用情况或进行记账。
需要注意的是，挂起状态与阻塞状态不同。挂起状态是进程主动选择的一种状态，而阻塞状态通常发生在进程等待某些事件（如IO操作）时。
3.Linux下的进程状态
linux系统中，将各种状态进行了重新组织，得到了5种状态。
- 运行态-R：正在运行的，以及拿到时间片就能运行的(RUNNING)。
- 不可中断休眠态-D（disk IO）：不可被打断的阻塞状态（UNINTERRUPTABLE）
- 可中断休眠态-S（shallow）：可以被打断的阻塞状态(INTERRUPTABLE)
- 停止态-T：停止运行(STOPPED)
- 僵尸态-Z：程序退出后的中间等待处理状态（ZOMBIE）
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 */
};
查看状态
写一个myprocess.c，并运行
- 情况一
可以看到进程在运行但是右边显示处于S状态，也就是休眠状态，这是为什么？
- 情况二
左边程序疯狂进行输出，但是状态依然是S休眠状态，这又是为什么？
- 情况三
终于可以看到，进程为R状态了，因为这是个死循环
结论：
初遇前台进程和后台进程
我们普通运行的进程就是前台进程，可以看到我们在进程运行的时候输入指令是没有用的，并且进程是可以用【Ctrl+C】结束进程的
我们在运行的可执行程序后面加上&
我们可以看到进程运行过程中输入指令是会打印数据的，并且使用热键【Ctrl+C】是无法结束进程的
这就是后台进程，这里的进程状态从S+变为S
我们结束后台进程需要使用
查看T状态–停止状态
使用指令kill -19 PID—>让进程处于暂停状态
也可以使用kill -18 PID—>让进程继续运行
这个时候使用【Ctrl+C】是结束不了进程的
需要使用kill -9 PID
查看Z状态–僵尸状态
myprocess.c
1 #include<stdio.h>
2 #include<unistd.h>
3 int main()
4 {
5 pid_t id =fork();
6 if(id == 0)
7 {
8 //child
9 int cnt = 5;
10 while(cnt)
11 {
12 printf("I am child, pid: %d,ppid: %d\n",getpid(),getppid());
13 sleep(1);
14 cnt--;
15 }
16 exit(0); //让子进程直接退出
17 }
18 //father
19 while(1)
20 {
21 printf("I am father, pid: %d,ppid: %d\n",getpid(),getppid());
22 sleep(1);
23 }
24 }
Makefile
myprocess:myprocess.c
gcc -o $@ $^ #-std=c99
.PHONY:clean
clean:
rm -f myprocess
查看进程信息代码
运行结果:
刚开始两个进程都在跑，后来子进程挂掉了，父进程一个人在运行，右边的进程状态可以看到，我们子进程进程状态为z+，子进程成为了僵尸进程
僵尸进程的危害：
- 进程的退出状态必须被维持下去，因为僵尸进程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？是的！
- 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？是的！
- 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！
- 内存泄漏?是的！
对于上面进程状态，需要说明的是：
既然说到了僵尸进程，就不得不提孤儿进程了。
孤儿进程：
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
pid_t id =fork();
if(id == 0)
{
//child
int cnt = 500;
while(cnt)
{
printf("I am child, pid: %d,ppid: %d\n",getpid(),getppid());
sleep(1);
cnt--;
}
exit(0); //让子进程直接退出
}
int cnt = 5;
//father
while(cnt)
{
cnt--; //这里让父进程先行结束
printf("I am father, pid: %d,ppid: %d\n",getpid(),getppid());
sleep(1);
}
}
4.查看进程状态相关的常用命令：
PS:显示的进程状态 STAT 列表（与上面的3种状态、5种状态不一样）：
