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在Linux系統(tǒng)中，進程是執(zhí)行中的程序?qū)嵗?。每個進程都有自己的一組資源，比如內(nèi)存地址空間、打開的文件、進程ID等等。進程是個非常重要的概念，在系統(tǒng)運維、性能調(diào)優(yōu)等方面有著重要的作用。本文將從進程的基礎(chǔ)概念、進程的創(chuàng)建、進程的管理等方面，一步步介紹Linux進程，讓大家輕松理解。
一、進程的基礎(chǔ)概念
在Linux系統(tǒng)中，每個進程都對應(yīng)一個進程號（PID）和一個用戶 ID（UID）。進程ID是由內(nèi)核分配的唯一標(biāo)識符，并在整個系統(tǒng)中唯一。UID 是指進程所有者的用戶 ID。進程不僅包含代碼、數(shù)據(jù)和堆棧等內(nèi)存空間，還包括其他資源，比如打開的文件、IPC通道等。
每個進程都有一個父進程（parent process），只有init進程（即PID為1的進程）沒有父進程。子進程（child process）是指一個進程可以創(chuàng)建一個或多個新的進程，這些新的進程就是子進程。每個進程最多有一個父進程，但可以有多個子進程。因此，進程之間形成了進程樹（process tree）。
二、進程的創(chuàng)建
進程的創(chuàng)建通常來自于另一個進程的fork系統(tǒng)調(diào)用。fork系統(tǒng)調(diào)用會將當(dāng)前進程的副本創(chuàng)建出來，副本就是子進程。子進程在父進程創(chuàng)建時與父進程完全相同，只有進程ID不同。如果需要在子進程中執(zhí)行新的命令，可以調(diào)用exec系統(tǒng)調(diào)用。當(dāng)子進程執(zhí)行exec后，它所關(guān)聯(lián)的用戶 ID、環(huán)境變量、根目錄等都與父進程不同。
進程的創(chuàng)建也可以通過進程間通信機制，如管道、共享內(nèi)存、信號量等來實現(xiàn)。在這種方式下，一個進程可以直接創(chuàng)建另一個進程，而且可以同時共享一些資源。
三、進程的管理
Linux系統(tǒng)提供了許多工具和命令來管理進程，例如ps、top、kill等。
使用ps命令可以查看當(dāng)前系統(tǒng)中運行的所有進程。常用的參數(shù)有-a（顯示所有進程）、-u（按用戶ID指定的用戶顯示進程），以及-f（顯示進程的詳細(xì)信息）。比如，可以使用“ps -aux|grep httpd”命令查看所有httpd服務(wù)進程的詳細(xì)信息。
top命令可以動態(tài)地查看進程的狀態(tài)，包括CPU占用率、內(nèi)存使用情況、進程的優(yōu)先級等信息。
kill命令可用于結(jié)束一個進程，其用法是“kill [signal] PID”，其中signal是信號名稱或者編號，例如9代表kill信號。如果進程沒有被kill，則可以使用kill -9 PID來強制結(jié)束進程。
除了以上命令，還可以使用其他命令和工具來管理進程，例如pstree、atop等。
四、
進程是Linux系統(tǒng)中的一個非常重要的概念，無論是運維還是開發(fā)，了解進程相關(guān)的知識都是必不可少的。本文從進程基本概念、進程創(chuàng)建、進程管理等方面深入淺出地介紹了Linux進程，希望對讀者有所幫助。
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Linux內(nèi)核設(shè)計與實現(xiàn) 進程調(diào)度1: 基本概念
進程大致可分為I/O密集型和 CPU密集型。
調(diào)度依據(jù) 動態(tài)優(yōu)先雀旅級 ，所謂動態(tài)優(yōu)先級就是初始化時給出一個基礎(chǔ)優(yōu)先級，隨后優(yōu)先級可被調(diào)度程序動態(tài)的增減。高優(yōu)先級進程也獲得較長的時間片。I/O密集型通常被提升優(yōu)先級，而CPU密集型則被降低。
Linux系統(tǒng)有兩種獨立的優(yōu)先級范圍。之一種是 Nice 值，返回是，默認(rèn)值為0。數(shù)值越高優(yōu)先級越低。Nice值影響了時間片的分配。如果進程擁有-20的Nice值，那么該進程將被分配理論最長的時間片。Nice值是所有Unix系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先級。
Linux的第二種優(yōu)先級范圍是睜歲亂 實時優(yōu)先級 。這個優(yōu)先級的值是可配置的。通常來說范圍在。 所有實時進程的優(yōu)先級都高于普通進程 。(實時進程是什么？)
時間片是一個數(shù)值，決定了進程被搶占前可運行的時間。必須為進程分配合適長度的時間片。時間片太長會影響系統(tǒng)的交互性，時間片太短則會導(dǎo)致系統(tǒng)花費大量的時間用于進程的切換。同時還要兼顧I/O密集型和 CPU密集型進程的矛盾。因為I/O密集型無需長時間片，卻渴望經(jīng)常運行。而Linux卻提供了相對較長的默認(rèn)時間片——100毫秒。
注意到，進程不必在每次被調(diào)度運行后就花光自己所有的時間片。舉例來說，如果一個進程擁有長達100毫秒的時間片，那么它可以在五個不同時段運行，每次花費20毫秒的時間片。這么做的好處是，一個擁有長時間片的進程（盡管它本身不需要如此長的時間片），可以盡可能長時間的保持運行狀態(tài)。而不會過早地被丟入等待調(diào)度的隊列中（稍后說到）。這就好比鍵盤驅(qū)動進程的實現(xiàn)方法。
當(dāng)某進程的狀態(tài)變?yōu)門ASK_RUNNING的時候，內(nèi)核會檢查它的優(yōu)先級是否高于當(dāng)前正在執(zhí)行的任務(wù)。如果是，調(diào)度進程就會使該進程搶占CPU。另外，如果一個進程的時間片變成0（意味著用盡了所有時間片，只能等待所有進程時間片為0才會重新分配），調(diào)度進程會被再次調(diào)用，選擇一個新的進程運行。
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