Linux详解 --- 进程管理
作者：互联网
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进程管理一览
接下来的几篇博客，我将主要按照这个思维导图的划分去进行讲解。
管理
在理解什么是进程管理之前，我想我们可以先理解一下什么是管理！
问题：什么是管理？
管理的过程就是：“先描述，再组织”
- 也就是用信息(数据)去构建数据结构的过程
- 管理者就是对数据结构的管理
【所有事情都可以被分类为：决策 和 执行】
管理的三个角色：
- 被管理者(学生/软硬件资源)：
- 执行者(老师/驱动的角色)：执行
- 管理者(校长/操作系统OS) ：决策
- -> 决策的依据是什么？
信息（数据）
-> 信息量太大怎么办？
- 对信息进行分类，将同类的数据放在一起。
- 将这些信息放在一个结构体中。也就是抽象出一个结构体struct
- 即，这个结构体能够“描述”一个对象的信息 [面向对象]
结论：
- 被管理者和管理者可以不需要直接沟通。
- 管理者做管理就是对数据进行先描述，再组织。也就是对数据结构进行管理的过程。
进程概念
问题：什么是进程？我们该如何理解进程？
把程序加载到内存后，它就是进程了。 (方便理解，这里的定义是不准确的)
换句话说，就是一个程序运行起来后，它就变成了进程。
前面我们提到了，管理就是要先描述再组织，那么对进程的管理该如何描述和组织呢？
其实在将程序的代码和数据加载到内存后，OS还会为其创建对应的数据结构-----进程控制块(process control block).
描述进程 — PCB （进程控制块）
进程控制块(PCB)本质就是一个结构体，它里面存储着进程的相关信息。(所以它可以用来描述进程)
在Linux中，进程控制块的具体名称是：task_struct
task_struct中所包含的内容
- 标识符：pid，它是一个进程的唯一标识符，每个进程都不一样
- 状态：包含进程状态、退出码、退出信号等
- 优先级：相对于其他进程的优先顺序
- 上下文信息：一个进程在执行的时候，处理器的寄存器中的数据。
- 时间片：描述一个进程能执行多久
- 程序计数器：程序中即将被执行的下一条指令的地址
- I/O状态信息：包括显式I/O请求、分配给进程的I/O设备和被进程使用的文件列表等
- 记账信息：包括处理器时间总和、使用的时钟数总和、时间限制、记账号等
我接下来介绍一些task_struct中经常涉及的一些内容：
进程标识符
- 进程ID —> getpid()
- 父进程ID —> getppid()
在代码中，我们可以调用上面的两个接口去获取当前进程的pid和ppid。
包含于<sys/types.h>和<unistd.h>
pid_t getpid(void);
pit_t getppid(void);
上下文信息
在进程切换的时候，当前进程若没执行结束，则会将CPU中的执行的信息保存到上下文数据中。
保存上下文信息的目的是为了下一次使用时能恢复到之前的状态。
简述进程的切换
在程序被加载到内存中时，操作系统会为其创建对应的task_struct结构体用于描述进程的信息。
由于CPU内部只有一套寄存器，计算时需要将内存数据移动到CPU内的寄存器中，形成当前的上下文数据。
当进程被切换时：（被切换的情况：①时间片到了 ②来了更高优先级的进程，当前进程被抢占了）
因此在进程切换前，会先保存上下文信息。以便于下一次恢复上下文。
进程优先级
问题：进程优先级是什么？
CPU资源分配的先后顺序，就是指进程的优先级。
问题：为什么要有优先级？
存在优先级后，可以把进程运行到指定的CPU上，这样一来，就可以把不重要的进程安排到某个CPU上，可以极大地改善系统的整体性能。
问题：怎么设置/修改优先级？
利用PRI和NI调整优先级。
PRI与NI
在弄清楚PRI和NI之前，我们先来熟悉一条Linux中的指令！
ps -l //查看当前进程的优先级方面的信息（主要用来看优先级的） //ps -al 也可以
通过这个图，我们的聚焦点主要集中在我圈出的这几列。
- UID：执行者的身份
- PID：代表该进程的pid（标识符）
- PPID：代表该进程的ppid，也就是父进程的pid
- PRI: 代表这个进程可被执行的优先级，PRI的值越小代表越早被执行。
- NI: 代表这个进程的nice值。
优先级的数据计算与取值范围：
- PRI: ps -l所显示的PRI值是经过计算后的新PRI。 PRI (new) = PRI (old) + nice；这里的PRI是new
- NI: nice值的取值范围是 [-20, 19] 共40个级别，nice值是进程优先级的修正数据。
优先级的修改
优先级的修改都是通过对nice值进行修改，从而间接的修改PRI的值的！
这里我们要介绍一下top命令了！
top #top命令相当于Windows中的任务管理器
概括修改优先级的流程：
进入top后 —> 按 “r” —> 输入进程PID —> 再输入nice值即可修改 //没权限要sudo一下
注意：每次输入nice值后，都是对基础 PRI 值进行修改的！！！
即：每次调整都是从起始值PRI ± nice 值的
我举个
标签：优先级,PRI,信息,---,详解,Linux,进程,上下文,nice 来源： https://www.cnblogs.com/helong-123/p/15849195.html