【linux进程(四)】僵尸进程和孤儿进程概念&进程优先级讲解

💓博主CSDN主页:杭电码农-NEO💓
 
⏩专栏分类:Linux从入门到精通⏪
 
🚚代码仓库:NEO的学习日记🚚
 
🌹关注我🫵带你学更多操作系统知识
  🔝🔝

---

1. 前言

本篇文章的两种进程状态:
僵尸进程和孤儿进程是对上篇文章的补充
进程优先级在整个进程的学习中并不是
很重要,但是需要它为后面的知识做铺垫

本章重点:

本篇文章着重讲解什么是僵尸进程?
僵尸进程是怎样形成的?僵尸进程的危害
以及孤儿进程的形成原因和OS的解决方法
最后讲解进程优先级相关内容,包括PRI
和NI值得含义,Linux下得优先级范围

---

2. 什么是僵尸进程?

在上一篇文章我们知道Linux中
具体有以下几种进程状态:

僵尸状态本质是就是死亡状态

当一个正常人死亡时,警察不可能直接
将人拖到火葬场火化,而是要确认此人
是自杀还是它杀还是自然死亡,还需要
给整个社会一个交代!Linux中得进程也是
如此,当一个进程死亡时不会立刻销毁
而是会处理一些后事!

我们创建一个进程得目的是为了完成
某种任务,但是你怎么知道我把任务
完成得怎么样了?所以进程在退出时需
返回一些退出信息来表示任务完成得如何!

比如写C/C++代码时的return0:

int main()
{
	return 0;
	//return 1;
	//return 2;
	//return 3;
}
1
2
3
4
5
6
7

返回0表示程序正常执行,程序也可以返回1.2.3

现在可以初步得出结论:

当进程退出但是还没处理完后事时
此时处于僵尸状态

---

3. 变成僵尸状态的具体过程

由上所述你怎么知道我把任务完成得怎么样?
的我当然是退出进程,那么你指的是什么?
答案是退出进程的父进程

事实上,要让父进程读取到退出PCB
中的退出信息,得知子进程退出的原因
此时才能释放退出进程的PCB!

此时我们就得到了僵尸状态的确定定义:

当一个进程退出了,但是退出信息还没
被父进程读取,此时操作系统必然会维护
这个退出进程的PCB结构不被释放,此时
这个退出进程就处于僵尸状态(Z)

若一个进程长期处于Z状态,不及时
回收,此时会有内存泄漏的风险!
1
2

我们可以通过下面的代码来观察僵尸状态:

#include     
#include     
#include     
#include                                                                
int main()    
{    
    int id=fork();    
    if(id==1)    
    {    
        sleep(1);    
        exit(2);    
    }    
    if(id>1)    
    {    
        while(1)    
        {    
            sleep(1);    
            printf("hello hdu,%d\n",getpid());    
        }    
    }    
    return 0;    
}   
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

---

4. 什么是孤儿进程?

其实听这个名字就知道,孤儿进程
大概率就是父进程挂掉了的进程

孤儿进程定义:

当一个子进程还没有退出,而父进程
先退出了,这个子进程被称为孤儿进程

当一个进程称为孤儿进程了,意味着
没有父进程为他:“收尸"了,不回收就会
占用操作系统的资源,最终使得操作系统
崩溃!所以操作系统会让孤儿进程找
一个"干爹"充当父进程为它"收尸”

细心的同学可能会在实践中发现
孤儿进程全部被1号进程统一领养了
然而这个1号进程实际上就是操作系统本身!

---

5. 什么是进程优先级?

cpu资源分配的先后顺序
就是指进程的优先级(priority）

先区分优先级和权限的区别:

• 优先级代表一定能得到申请的资源
  只是现在要考虑得到资源的时间问题

• 权限代表有没有资格得到申请的资源
  是要考虑能否的问题

查看进程的优先级:

使用指令: ps -l 或 ps -al

在这个图中我们只需要关心两个信息:

1. PRI:进程优先级,值越小,优先级越高
2. NI:优先级的修正数据(nice值)

干货直诉:

在Linux操作系统中,进程的默认优先级
都是80,并且Linux中进程的优先级取值
范围是:60~99,进程真正的优先级和上面
对应的PRI与NI的关系可以总结如下:

---

6. 怎么修改进程优先级?

使用一连串指令修改指定进程的优先级:

1. 输入top启动任务管理器
2. 输入r(renice)来修改NI的值
3. 再输入目标进程的pid来定位
4. 输入想要修改的NI值(注意不是输入PRI值)

注:系统允许优先级的值被改高
如果想要将值改低要用sudo或root账号

请看以下视频观察情况:

由于Linux下的优先级取值范围是
60 ~ 99,所以NI的取值范围是 -20 ~ 19
一共40个等级,当输入的NI值小于-20时
系统会自动将NI变成-20,当输入的NI值
大于19时,系统会自动将NI变成19!

其实修改进程的优先级不止一种方法
这里只讲解了我认为最方便的一种方式
想要了解其他修改方法大可百度!

---

7. 为什么优先级不能随意修改?

你可能会有疑惑,为啥修改优先级
要有一共范围,不能无下限无上限的修改?

这是因为:

操作系统在调度进程时,需要较为
均衡的让每一个进程都要得到调度
如果用户无下限的修改优先级,会导致
优先级较低的进程长时间得不到CPU
的资源,会造成: 进程饥饿

所以我们要有一个概念:

当一个进程被放在CPU上处理时,
并不是一直在CPU上,过段时间后
操作系统会它取下来放入其他进程!
所以在一秒内,n个进程可能就已经
被调度成百上千次了!

其他概念:下一篇文章详讲:

---

8. 总结以及拓展

本篇文章主要是对上一篇文章
的进程状态做一个补充了断,并且
讲解了进程优先级相关内容,为后面
的Linux进程学习打上基础!
希望我的文章对你有帮助,谢谢你的阅读!

拓展阅读:修改优先级的其他方法:

修改优先级的shell命令

---