Here are the different values that the s, stat and state output specifiers (header "STAT" or "S") will display to describe the state of a process.
要理解第一个问题,得先从ACPI(高级配置与电源接口)说起,ACPI是一种规范(包含软件与硬件),用来供操作系统应用程序管理所有电源接口。
对于任何Linux进程,它们的起点是创建它们的时刻。例如,父进程可以使用fork()系统调用启动子进程。一旦启动,进程将进入运行或可运行状态。在进程运行时,它可能会进入代码路径,要求它在继续之前等待特定的资源或信号。在等待资源的同时,这个过程将自愿放弃CPU周期,进入两种睡眠状态之一。
在Linux中,可以将进程分为前台进程和后台进程,它们的区别在于与终端的交互方式和执行状态。
当在try_to_wake_up/wake_up_process和wake_up_new_task中唤醒进程时, 内核使用全局check_preempt_curr看看是否进程可以抢占当前进程可以抢占当前运行的进程. 请注意该过程不涉及核心调度器.
Linux的进程状态就是struct task_struct内部的一个属性。 为了弄明白正在运行的进程是什么意思,我们需要知道进程的不同状态。一个进程可以有几个状态(在Linux内核里,进程有时候也叫做任务)。 下面的状态在kernel源代码里定义:
进程是通过fork系列的系统调用(fork、clone、vfork)来创建的,内核(或内核模块)也可以通过kernel_thread函数创建内核进程。这些创建子进程的函数本质上都完成了相同的功能——将调用进程复制一份,得到子进程。(可以通过选项参数来决定各种资源是共享、还是私有。)
进程 只有被OS管理好了,才能发挥它的全部功效,而系统中存在多个 进程,OS无法做到面面俱到,因此为了更好的管理进程,OS把 进程 分成了几种状态:阻塞、挂起、运行、休眠等等,至于每种状态的应用场景是什么、有什么用?本文将会带着大家认识的各种 进程 状态
在通常的计算机书籍或者课本中对进程概念的描述是这样的 – 进程就是被加载到内存中的程序,或者被运行起来的程序就叫做进程;这样说的原因如下:
进程是指计算机中已运行的程序。进程本身不是基本的运行单位,而是线程的容器。程序本身只是指令、数据及组织形式的描述,而进程才是程序真正的运行实体。在Linux内核中,进程又称为任务(task),进程的虚拟地址空间可以分为用户虚拟地址空间和内核虚拟地址空间,所有进程共享内核虚拟地址空间,又各自拥有独立的用户虚拟地址空间。
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在普遍的操作系统中,我们所遇到的进程状态有:运行、新建、就绪、挂起、阻塞、停止、挂机、死亡…等等,但是我们并不懂它们(学了等于没学),因为这是操作系统层面的说法,它的理论放到哪个操作系统中都对。所以我们要学习一个具体的操作系统来理解进程状态,而这里我们使用的当然就是Linux!
在 Linux 操作系统中,进程的运行空间被划分为内核空间和用户空间,这种划分是为了保护系统的稳定性和安全性。这两个空间对应着 CPU 的特权等级,分别为 Ring 0(内核态)和 Ring 3(用户态)。本文将深入介绍这两个空间的概念、特权等级的含义以及它们之间的切换机制。
本栏目Java开发岗高频面试题主要出自以下各技术栈:Java基础知识、集合容器、并发编程、JVM、Spring全家桶、MyBatis等ORMapping框架、MySQL数据库、Redis缓存、RabbitMQ消息队列、Linux操作技巧等。
什么是CPU时间片?我们现在所使用的Windows、Linux、Mac OS都是“多任务操作系统”,就是说他们可以“同时”运行多个程序,比如一边打开Chrome浏览器浏览网页还能一边听音乐。
由于CPU数量相对于进程数量来说少之又少,所以CPU维护了一个运行队列,方便管理大量等待CPU资源的进程.
linux内核中有多种内核锁,内核锁的作用是: 多核处理器下,会存在多个进程处于内核态的情况,而在内核态下,进程是可以访问所有内核数据的,因此要对共享数据进行保护,即互斥处理; linux内核锁机制有信号量、互斥锁、自旋锁还有原子操作。 一、信号量(struct semaphore): 是用来解决进程/线程之间的同步和互斥问题的一种通信机制,是用来保证两个或多个关键代码不被并发调用。 信号量(Saphore)由一个值和一个指针组成,指针指向等待该信号量的进程。信号量的值表示相应资源的使用情况。信号量S>=0
只有在该状态的进程才可能在CPU上运行。而同一时刻可能有多个进程处于可执行状态,这些进程的task_struct结构(进程控制块)被放入对应CPU的可执行队列中(一个进程最多只能出现在一个CPU的可执行队列中)。进而,进程调度器就从各个CPU的可执行队列中分别选择一个进程在该CPU上运行。
补充说明:whereis 指令会在特定目录中查找符合条件的文件。这些文件的烈性应属于原始代码,二进制文件,或是帮助文件。
在我们使用 Linux 系统时,如果网络或者磁盘等 I/O 出问题,会发现进程卡住了,即使用 kill -9 也无法杀掉进程,很多常用的调试工具,比如 strace, pstack 等也都失灵了,是怎么回事?
程磊,某手机大厂系统开发工程师,阅码场荣誉总编辑,最大的爱好是钻研Linux内核基本原理。
进程如何在CPU上运行的:CPU在内核上维护了一个运行队列,进行进程的管理。让进程入队列,本质就是将该进程的task_struct 结构体对象放入运行队列之中。
提到CPU利用率,就必须理解时间片。什么是CPU时间片?我们现在所使用的Windows、Linux、Mac OS都是“多任务操作系统”,就是说他们可以“同时”运行多个程序,比如一边打开Chrome浏览器浏览网页还能一边听音乐。
那在还没有学习进程之前,就问大家,操作系统是怎么管理进行进程管理的呢?很简单,先把进程描述起来,再把进程组织起来!
这是100个命令的第7篇文章,主要关于进程的管理命令以及你应该知道关于进程的基本原理,相对于命令的理解,应该更加注重对于进程本身的理解。
每个运行态进程会被分配一个调用栈,即内存中的一组寄存器。 所以进程是否执行,就看其是否入栈。 程序的运行过程实际上就是CPU维护调用栈。
在Linux 中,仅等待 CPU 时间的进程称为就绪进程,它们被放置在一个运行队列中,一个就绪进程的状 态标志位为 TASK_RUNNING。一旦一个运行中的进程时间片用完, Linux 内核的调度器会剥夺这个进程对 CPU 的控制权,并且从运行队列中选择一个合适的进程投入运行。
1 Linux 进程的睡眠和唤醒 在 Linux 中,仅等待 CPU 时间的进程称为就绪进程,它们被放置在一个运行队列中,一个就绪进程的状 态标志位为 TASK_RUNNING。一旦一个运行中的进程时间片用完, Linux 内核的调度器会剥夺这个进程对 CPU 的控制权,并且从运行队列中选择一个合适的进程投入运行。 当然,一个进程也可以主动释放 CPU 的控制权。函数 schedule() 是一个调度函数,它可以被一个进程主动调用,从而调度其它进程占用 CPU。一旦这个主动放弃 CPU 的进程被重新调度
网络I/O,可以理解为网络上的数据流。通常我们会基于socket与远端建立一条TCP或者UDP通道,然后进行读写。单个socket时,使用一个线程即可高效处理;然而如果是10K个socket连接,或者更多,我们如何做到高性能处理?
Linux内核中使用 task_struct 结构来表示一个进程,这个结构体保存了进程的所有信息,所以它非常庞大,在讲解Linux内核的进程管理,我们有必要先分析这个 task_struct 中的各项成员
Linux中的ps命令是Process Status的缩写。ps命令用来列出系统中当前运行的那些进程。ps命令列出的是当前那些进程的快照,就是执行ps命令的那个时刻的那些进程,如果想要动态的显示进程信息,就可以使用top命令。
arch:包含和硬件体系结构相关的代码,每种平台占一个相应的目录,如i386、arm、arm64、powerpc、mips等。Linux内核目前已经支持30种左右的体系结构。在arch目录下,存放的是各个平台以及各个平台的芯片对Linux内核进程调度、内存管理、中断等的支持,以及每个具体的SoC和电路板的板级支持代码。
前面两节整理了调度小节课程上所讲内容,本节将对应教材章节内容进行整理(相关代码可能不会给出,大家可以参考前面两节配合食用)。
所以我们会比较好了解CPU密集型,需要大量计算资源,会非常消耗cpu,I/O密集型需要等待I/O,会有大量的不可中断进程,
决定一次负载均衡是否要发生有很多的规则,因此也就很难推断如果有工作可作时一个空闲核能够维持空闲多久,也很难推断在系统中有空闲核时,任务变为可运行状态前还要在运行队列里等待多久。因为之前极少数的开发者可以在第一次就写出完美的代码,这种复杂性又导致了bug的出现。弄明白这个bug是必要的,这样才能搞明白为什么他们避开了传统的测试和调试工具。因此,我们首先将描述这引起bug, 延后在展示我们所使用的工具。
Linux 内核中的同步机制:原子操作、信号量、读写信号量、自旋锁的API、大内核锁、读写锁、大读者锁、RCU和顺序锁。 1、介绍 在现代操作系统里,同一时间可能有多个内核执行流在执行,即使单CPU内核也需要一些同步机制来同步不同执行单元对共享的数据的访问。 主流的Linux内核中的同步机制包括: 原子操作 信号量(semaphore) 读写信号量(rw_semaphore) 自旋锁spinlock 大内核锁BKL(Big Kernel Lock) 读写锁rwlock、 brlock(只包含在2.4内核中
现在越来越多应用云原生化跑在k8s上面,k8s为应用提供了自动限制、自动重启、服务发现等各种能力。这些能力让开发减少了对运维相关属性的关注,但也让一些开发把一些错误当成了特性来使用,比如针对一些无状态的服务,利用 OOM 和自动重启来恢复。这看起来大多数时候似乎没有问题,借助自动恢复,OOM的应用会被重新来起来工作。但这种坏习惯会让系统在某些时候变得更不稳定,比如 OOM Killer 导致的死锁问题。
管道可用于具有亲缘关系进程间的通信,有名管道克服了管道没有名字的限制,因此,除具有管道所具有的功能外,它还允许无亲缘关系进程间的通信。
关于太古老的故事,我就长话短说,主要是留下个 UNIX进程调度器从何开始 的印象,这样方便我们理解为什么Linux的进程调度器会是现在的这个效果。
把进程比喻成一个忙碌的办公室员工,他的任务多种多样,有时需要亲自处理文件(执行计算任务),有时则需要等待别人送文件过来才能继续工作(等待I/O操作完成)。在Linux系统中,进程的“不可中断状态”就像是这位员工在专心等待一个非常重要的快递包裹——里面可能是他完成工作的关键文件。
当程序运行的时候会由父进程通过fock创建子进程来处理任务;子进程被创建后开始处理任务,当任务处理完毕后就会退出,然后子进程会通知父进程来回收资源;如果子进程处理任务期间,父进程意外终止了,那么这个子进程就变成了僵尸进程。
简单来说,深度睡眠的进程必须等待资源来了才能醒,在此之前,甚至你给它发任何的信号,它都不可能醒来。
CPU上下文其实是一些环境正是有这些环境的支撑,任务得以运行,而这些环境的硬件条件便是CPU寄存器和程序计数器。CPU寄存器是CPU内置的容量非常小但是速度极快的存储设备,程序计数器则是CPU在运行任何任务时必要的,里面记录了当前运行任务的行数等信息,这就是CPU上下文。
始终在后台运行并响应合法请求的程序称为守护(Daemon)进程。守护进程不是由用户启动运行的,也不与终端关联。
在多年前,linux还没有支持对称多处理器SMP的时候,避免并发数据访问相对简单。
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