博客参考http://www.178linux.com/48784http://share.zhbor.com/article/20278.html进程管理init父进程neworend子进程序列循环选择进程=数据+指令库linux单内核进程之间可以共享，但是两个进程同时打开一个文件。无法共享内存。每个进程必须打开一次。可以有多个线程。一个父进程生成一个大线程。内存空间是在线程中产生的。模式可以在n个线程之间共享。切换用户进程需要系统操作指令。内核通过时钟切换内核来驱动进程。进程内核的功能概述：进程管理、文件系统、网络功能、内存管理、驱动程序、安全功能等特权操作模式切换（理想状态）：70%CPU时间用户态+30%CPU时间内核态进程（Process）：是计算机中关于某个数据集上运行活动的程序，是系统进行资源分配和调度的生命周期的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期的面向过程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是对指令、数据及其组织形式的描述。进程是程序的实体，是正在运行的程序的副本；加载到内存中的一组指令ProcessID：PID号用于标记每个进程的UID，GID，以及SELinux上下文决定了对文件系统的访问和访问权限，通常由执行进程的用户继承固定数据Linux内核存储进程信息的结构格式：taskstruct任务链表多个任务组成部分：tasklist进程内存PageFrame（页框）：用于存放页数据，存放Page4k物理地址空间和线性地址空间physicaladdressspace：真实内存空间linearaddressspace：processvirtual占用了所有realmemory空间，但是实际使用了多少个core来分配LRU：LeastRecentlyUsedAlgorithm释放内存MMU：MemoryManagementUnit（内存管理单元）负责转换线性地址和物理地址Residentmemoryset：不可交换的内存空间Virtualmemoryset：可交换的内存空间ProcessInter-communicationmechanismIPC：InterProcessCommunicationSignalonthesamehost（信号）)semaphore：信号量，不同主机上的一个计数器rpc：远程过程调用（remoteprocedurecall）套接字（socket）：IP和端口号ProcessCreation导致进程被创建的事件在多道程序环境中，只有（as）一个进程（何时）可以在系统中运行。因此，为了让一个程序运行起来，必须为其创建一个进程。导致一个进程创建另一个进程的典型事件可以分为以下四类：1)用户登录到分时系统。用户在终端输入登录命令后，如果用户是合法用户，系统会为终端创建一个进程。并将其插入就绪队列。2）作业调度在批处理系统中，当作业调度器按照一定的算法调度作业时，会将作业加载到内存中，为其分配必要的资源，并立即为其创建一个进程，然后将其插入到在就绪队列中。3）提供服务当一个正在运行的用户程序提出某个请求时，系统会创建一个进程来提供用户所需要的服务。例如，如果用户程序需要打印文件，操作系统会为它创建一个打印进程，这样，不仅可以使打印进程与用户进程并发执行，而且也便于计算打印所需的时间。完成打印任务。4）应用程序请求以上三种情况，都是系统内核为其创建了一个新进程，而这类事件是根据应用进程的需要，创建一个新进程，以便新进程可以同时执行。以特定的方式运行以完成特定的任务。进程创建过程一旦操作系统发现需要创建新进程的事件，就会调用进程创建原语create()按照以下步骤创建新进程。1）申请空白PCB。为新工艺申请一个唯一的数字标识符，并从PCB集合中请求一个空白PCB。2)为新进程分配资源。为新进程的程序和数据，以及用户栈分配必要的内存空间。显然，此时操作系统必须知道新进程需要的内存量。3)初始化进程控制块。PCB的初始化包括：①初始化标识信息，将系统分配的标识和父进程标识填入新的PCB中。②初始化处理器的状态信息，使程序计数器指向程序的入口地址，使栈指针指向栈顶。③初始化处理器控制信息，设置进程状态为就绪态或静态就绪态，对于优先级，通常设置为最低优先级，除非用户明确要求高优先级。4）将新进程插入就绪队列。如果进程就绪队列可以接受新进程，则将新进程插入就绪队列。进程终止1.导致进程终止的事件1）正常结束在任何计算机系统中，都应该有一个进程运行到结束的指示。例如，在批处理系统中，通常在程序末尾安排一个Hold指令或一个终止系统调用。当程序运行到Hold指令时，会产生中断，通知OS进程已经完成。2）异常结束进程在运行过程中，由于某些错误和故障，进程被迫终止。此类异常事件很多，常见的有：越界错误、保护错误、非法指令、特权指令错误、运行超时、等待超时、算术运算错误、I/O失败。3）外部干预外部干预不是指进程运行过程中发生的异常事件，而是指进程响应外部请求而终止。这些干预是：操作员或操作系统干预、父进程请求、父进程终止。init：系统进程的第一个进程：进程间的父子关系由其父进程创建（CoWcopy-on-write）1.系统父进程以fork()的形式生成一个相同的子进程，和父进程是一样的，唯一的区别就是PID不同，但是这个进程还会多一个参数PPID，PPID是父进程的程序标识码PID2，然后从clone()运行实际要执行的程序进程优先级内核管理：按照算法+数据结构1）进程调度2）优先级系统优先级：数字越小，优先级越高0-139（CentOS4、5）各有140runningqueues和expiredqueues0-98,99(CentOS6)real-timePriority:99-0:valuemaximumpriorityhigheststaticpriority:100-139nicevalue:-20to19,对应系统优先级100-139or99BigO:时间复杂度，时间与规模的关系O(1)：规模变化，但耗时不变O(logn)：O(n)线性：O(n^2)抛物线：O(2^n)：时间-consuming随着规模的增大而急剧增加ProcessstateLinux内核：抢占多任务工作模式下的进程类型：1）Daemon进程（服务）：daemon，系统启动过程中由内核启动的一个进程，与进程无关withtheterminalprocess2）Foregroundprocess：与终端相关，通过终端启动的一个进程（用户进程）注：两者可以相互转化。进程状态：运行状态：正在运行就绪状态：就绪（可以运行但不能运行）睡眠状态：1)interruptible：可中断2)uninterruptible：不可中断数据来自磁盘-->内核内存-->进程内存——>第一阶段processprocessingdata是数据加载第二阶段是数据I/OStop状态：stopped，挂在内存中，但不会被调度，除非手动启动Zombie状态：zombie，endprocess，在父进程结束之前，子进程不关闭系统管理工具。根据进程占用资源的多少，进程可以分为（进程的分类）：CPU-Bound：CPU-intensive（对于CPU-intensive来说就是CPU使用率高的进程），non-interactiveIO-Bound：IO-intensive（等待I/O时间长的进程），interactive推荐书籍：《Linux内核设计于实现》、《深入理解Linux内核》Linux系统状态查看和管理工具：pstree、ps、pidof、pgrep、top,htop,glance,pmap,vmstat,dstat,kill,pkill,job,bg,fg、nohupinit分类CentOS5:SysVinitCentOS6:upstartCentOS7:SystemdLinux终端类型console:/dev/console物理终端:虚拟终端:/dev/tty[1-6]模拟终端:/dev/pts/#serialterminal:/dev/ttyS#process分类批处理进程交互进程实时进程进程管理命令ps,pstree,pidof,pgrep,top,htop,pmap,vmstat,dstat,nice,renice,kill,jobs,killall,fg,bg,nohuppstree-a 显示每个程序的完整命令，包括路径、参数或常驻服务标志。-c 不要使用紧凑的表示法。-G 使用VT100终端的列图字符。-h 列出树状图时，特别指出执行的程序。-H<程序识别码> 该参数的作用与指定“-h”参数类似，只是具体指明了指定的程序。-l 以长列格式显示树状图。-n 按程序标识符排序。默认是按程序名排序。-p 显示程序识别码。-u 显示用户名。-U 使用UTF-8列绘图字符。-V 显示版本信息。ps与终端进程有关：a与终端进程无关：xRSDTZs+1N
