一、什么是进程

二、进程的创建

三、进程的状态

四、僵尸进程

五、孤儿进程

六、进程的优先级 以及 并发/并行

七、进程的切换

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一、什么是进程？

什么是进程呢(一)?

官方话来说：进程是一个执行实例、正在执行的程序、是系统资源分配的基本单位

按课本官方话可能有一点点的不好理解

通俗的讲：当你电脑上的程序，比如qq 你双击运行起来，此时他启动了，那么他现在就是一个进程

再深讲：当你的代码被编译链接成为一个可执行程序，这个可执行程序本质上是一个文件，是被放到磁盘里的，当双击运行，这个程序会被加载到内存，也就是大家所说的内存条，当加载到内存，
此时程序的代码会一条一条的被cpu执行，此时这个程序不再叫程序而是叫做进程了

在Linux下通过指令ps aux 可以查看当前正在运行的进程

还可以通过系统目录查看当前进程

什么是进程呢(二)？

看过我前面文章里的操作系统的话，我说到了操作系统的管理

操作系统要对进程进行管理，如何管理的呢?

进程再往深讲：进程就是一个结构体，这个结构体名字叫做PCB控制块

PCB控制块里面存放了进程属性的集合

PCB在Linux下就是 task_struct 名字的结构体

所谓的进程记载到内存，实际上就是PCB结构体加载到了内存

在这个PCB结构体内存放了进程的各种属性，比如进程状态、优先级、标识符、父进程标识符、

程序计数器、内存指针、上下文数据、其他信息等

这些PCB结构体会被以双向链表的形式被操作系统进行管理

通过这样，操作系统可以访问所有的PCB，也就等于访问到了所有的进程，对进程的管理也就转换为了对PCB结构体的管理

当一个程序被启动变为进程，进程的代码和数据会加载到内存，然后操作系统会形成相应的PCB，

并把PCB放入链表中，而一个进程的退出，也就是从链表中删除这个节点，然后对代码和数据进行释放

总结就是：操作系统对进程的管理实际上就变成了对链表的增删改查、不管是对进程的管理，还是文件内存等，本质都是对一种数据结构的增删改查

二、进程的创建

通过系统调用可以在一个进程中再创建一个子进程

fork函数创建子进程

运行结果是每次循环会打印两行数据，第一行是该进程的Pid和PPid

第二行是子进程的Pid和PPid

我们可以发现这两个进程是父子关系，子进程的PPid=该进程的Pid

每次出现一个进程，操作系统就会为其创建一个PCB,fork函数创建的进程也不例外

为什么子进程也执行跟父进程相同的代码呢？

原因解释：子进程被创建后会共享父进程的代码和数据，但是采用的是写时拷贝

什么意思呢？子进程会执行和父进程相同的代码，但是如果修改父进程的数据，他就不会共享该数据的地址了，而是为自己开辟一个空间放这个数据，这样的设计减少来了内存的浪费，只有在需要的时候才分配内存

注意点⚠️：fork函数是返回两个返回值的，因为在fork函数内部就已经创建了子进程，已经分配了PCB，并且放入了cpu的调度队列，在fork函数内的return返回值前已经是两个进程在跑了，所以父子进程的执行顺序是不确定的，取决于操作系统的调度方式

如何让子进程执行自己的代码呢？

使用if进行分流即可，因为有两个返回值，而两个返回值明确区分了，=0代表是子进程，>0代表是父进程，通过if区别返回值，即可让父子进程执行不同的代码

如果返回值<0 代表创建进程失败了，可能是因为没有内存了，也可能进程创建数量达到了上限

三、进程的状态

一个进程从创建到销毁，会经历很多不同的状态

我这里直接总结了一下：

创建/新建状态：

如果一个进程在被创建的时候，比如分配PCB，比如fork函数内，那么这个进程就处于新建状态

什么是新建状态呢?就是还没有被执行

就绪状态：

当分配完PCB并且放到了cpu的调度队列，等待被cpu执行自己的代码，此时就进入了就绪状态

也就是等待被执行

运行状态：

当真正被cpu调度的时候，开始执行自己的代码，就进入了运行状态

阻塞状态：

当在程序运行中，因为某种原因阻塞，比如等待键盘输入数据，此时操作系统识别到后，会把进程放入该等待外设设备的等待队列中，然后进程进入阻塞状态，直到键盘输入数据，操作系统才会重新将进程重新放入运行队列里去等待执行

阻塞挂起状态：

什么是阻塞挂起状态呢？当内存中由于进程数量过多，内存不够的时候，操作系统会选择将一部分进程的代码和数据放入磁盘中，只在内存中保留PCB控制块，这些代码和数据会被放到磁盘中的swap分区中，这个分区的大小一般是内存的1.5倍或者2倍，当需要的时候就把代码和数据再交换会内存进行调度，这就是阻塞挂起状态

个人超详细总结：

四、僵尸进程

还有一种状态叫做僵尸状态 - Z

当一个进程变成僵尸进程就陷入了僵尸状态

僵尸进程：父子进程中，子进程退出，但是父进程没有回收子进程的资源，导致子进程的PCB控制块一直保留在内存，虽然子进程的代码和数据已经释放，但是PCB控制块没有释放，导致内存泄露的问题，此时子进程变成僵尸进程，使用kill命令也无法杀死

为什么会有僵尸进程呢？

因为子进程的PCB控制块内有返回值信息和状态信息，还有自己的pid

这些信息可能对于父进程是有效的，所以系统不会主动释放，而是等待父进程来回收这些资源才会

释放

僵尸进程的危害？

如果一个父进程创建了很多子进程都不回收，造成严重的内存泄露问题，可用资源越来越少

如何解决僵尸进程呢？

父进程调用系统调用来进行回收，或者通过捕捉信号的方式（涉及到信号的知识）

如果已经发生僵尸进程，需要杀死父进程来让僵尸进程变为孤儿进程被系统自动领养回收

五、孤儿进程

前面提到了僵尸进程，那什么是孤儿进程呢？跟僵尸进程相反

如果父进程早于子进程退出了，此时子进程没有父亲了，就变成了孤儿进程

孤儿进程会被1号进程也就是系统领养，由系统管理回收

孤儿进程最终会被释放，而僵尸进程危害较大

六、进程的优先级 以及 并发/并行

简短总结：

七、进程的切换

简短总结：