Linux进程——Linux进程与进程优先级

Eternity._

发布于 2024-06-14 19:24:07

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前言：在上一篇了解完一部分常见的进程状态后，我们先来把剩下的进程状态了解一下，再来进入进程优先级的学习！

如果对前面Linux进程不太熟悉可以先阅读： Linux进程

本篇主要内容： 僵尸进程和孤儿进程 Linux进程优先级

1. 僵尸进程

僵尸进程就是处于僵尸状态下的进程！

1.1 什么是僵尸状态

僵尸状态：

僵死状态（Zombies）是一个比较特殊的状态。当进程退出并且父进程（使用wait()系统调用,后面讲）
没有读取到子进程退出的返回代码时就会产生僵死(尸)进程
僵死进程会以终止状态保持在进程表中，并且会一直在等待父进程读取退出状态代码。
所以，只要子进程退出，父进程还在运行，但父进程没有读取子进程状态，子进程进入Z状态

僵尸状态就是Linux状态中的X死亡状态！

1.2 为什么会存在僵尸状态

Linux进程中,当一个进程死亡时不会立刻销毁，而是要等待我们读取死亡信息后才会死亡！

我们创建进程为的就是让他完成某种任务，但是我们该如何知道它是否成功完成，因此在进程退出时，需返回一些退出信息来表明任务得完成情况

比如： 我们之前所学习得main都要有return 0，这也是返回退出信息的一种！

因此我们可以知道：当进程退出但是还没被读取退出信息时处于僵尸状态

PCB释放：

当一个进程在退出的时候，退出信息会由OS写入到当前退出进程的PCB中，可以允许进程的代码和数据空间被释放，但是不能允许进程的PCB被立即释放
要让OS或者父进程读取到退出进程的PCB中的退出信息，得知子进程的退出原因，才能释放PCB!

综上所述：当一个进程退出了,但是退出信息还没被父进程读取,此时这个退出进程的PCB结构不被释放,此时这个退出进程就处于僵尸状态(Z)

1.3 观察僵尸状态

让我们来直观看了解一下僵尸状态

  1 #include<stdio.h>  
  2 #include<unistd.h>  
  3 #include<stdlib.h>  
  4   
  5 int main()  
  6 {  
  7     pid_t id = fork();  
  8     if(id < 0) return 1;  
  9     else if(id == 0)  
 10     {  
 11         // 子进程  
 12         int cnt = 5;  
 13         while(cnt)  
 14         {                                                                                                                                                                              
 15             printf("i am child, run times: %d\n",cnt--);  
 16             sleep(1);                  
 17         }                                         
 18         printf("i am child ,dead!: %d\n",cnt--);  
 19         exit(2);                       
 20     }                                  
 21     else                                                                                                                                     
 22     {                                                                                                                                        
 23         // 父进程                                                                                                                            
 24         while(1)                                                                                                                             
 25         {                                                                                                                                    
 26             printf("i am father, runing any times\n");                                                                                       
 27             sleep(1);                                                                                                                        
 28         }                                                                                                                                    
 29     }                                                                                                                                        
 30     return 0;                                                                                                                                
 31 }

观察僵尸状态(Z)

我们可以直观的看到，当子进程退出，父进程没有回收退出信息时，子进程会进入僵尸状态

1.4 僵尸进程的危害

僵尸进程危害

进程的退出状态必须被维持下去，因为他要告诉关心它的进程（父进程），你交给我的任务，我办的怎么样了。可父进程如果一直不读取，那子进程就一直处于Z状态！
维护退出状态本身就是要用数据维护，也属于进程基本信息，所以保存在task_struct(PCB)中，换句话说，Z状态一直不退出，PCB一直都要维护
一个父进程创建了很多子进程，就是不回收，是会造成内存资源的浪费，因为数据结构对象本身就要占用内存，是要在内存的某个位置进行开辟空间
内存泄漏

关于如何避免僵尸进程带来的危害我们后面细说

2. 孤儿进程

孤儿进程顾名思义就是处于孤儿状态下的进程。 开个玩笑，孤儿进程是父进程在子进程退出之前就先退出了，此时的子进程就称为“孤儿进程”

但是前面刚刚讲过一个进程在死亡时，PCB的死亡信息必须被读取后，才会释放PCB，但是如果父进程已经退出了，子进程的PCB该怎么释放呢？

如果不回收，就会占用操作系统的资源
因此操作系统会找一个“干爹”为其回收

我们先来写一段代码观察一下

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<unistd.h>
  3 #include<stdlib.h>
  4 
  5 int main()
  6 {
  7     pid_t id = fork();
  8     if(id < 0) return 1;
  9     else if(id == 0)
 10     {
 11         // 子进程
 12         while(1)
 13         {
 14             printf("i am child ......\n");
 15             sleep(1);
 16         }
 17     }
 18     else
 19     {
 20         // 父进程
 21         int cnt = 5;
 22         while(cnt)
 23         {
 24             printf("i am father, run times: %d\n",cnt--);
 25             sleep(1);
 26         }
 27         printf("i am father , dead: %d\n",cnt--);                    
 28         exit(2);
 29     }
 30     return 0;
 31 }

观察孤儿进程

子进程的父进程退出了，子进程要被领养，变成孤儿进程，而通过视频我们发现孤儿进程全部被1号进程统一领养了。