day20-进程管理
1.什么是进程?
开发写的代码我们称之为程序，那么将程序运行起来，就叫进程
PS：
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那么在程序运行成进程后，系统会为该进程分配内存，以及进程的身份和权限
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在进程运行的过程中，系统会有各种指标来表示当前运行的状态
2.程序与进程之间有什么区别?
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1.程序是数据和指令的集合，是一个静态的概念。比如ls、cp、cd等二进制文件。同时程序可以长期存在系统中
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2.进程是程序运行的过程，是一个动态的概念。进程是存在生命周期的，也就是说进程会随着程序的终止而销毁，不会永久存在系统中。
3.进程的生命周期?
生命周期就是指一个对象的生老病死。用处很广。
进程运行
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1.子进程在处理任务代码时，父进程会进入等待状态中...
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2.子进程在处理任务代码后，会执行退出，然后唤醒父进程来回收子进程的资源。
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3.如果子进程在处理任务过程中，父进程退出了，子进程没有退出，那么这些子进程就没有父进程来管理了，就变成僵尸进程。
PS: 每个进程都父进程的PPID，子进程则叫PID。
4.进程运行的状态指标?
程序在运行后，我们需要了解进程的运行状态。查看进程的状态分为: 静态和动态两种方式
1. 使用ps命令查看当前的进程状态(静态)
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1.示例、ps -aux常用组合，查看进程 用户、PID、占用cpu百分比、占用内存百分比、状态、执行的命令等
| 状态 | 描述 |
|---|---|
| user | 启动进程的用户 |
| PID | 进程运行的ID号 |
| %CPU | 进程占用CPU百分比 |
| %MEM | 进程占用内存百分比 |
| VSZ | 进程占用虚拟内存大小 (单位KB) |
| RSS | 进程占用物理内存实际大小 (单位KB) |
| TTY | 进程是由哪个终端运行启动的tty1、pts/0等 ?表示内核程序与终端无关 |
| STAT | 进程运行过程中的状态 man ps （/STATE） |
| START | 进程的启动时间 |
| TIME | 进程占用 CPU 的总时间(为0表示还没超过秒) |
| COMMAND | 程序的运行指令，[ 方括号 ] 属于内核态的进程。 没有 [ ] 的是用户态进程。 |
2.STAT状态的S、Ss、S+、R、R、S+等等，都是什么意思?
| STAT基本状态 | 描述 | STAT状态+符号 | 描述 |
|---|---|---|---|
| R | 进程运行 | s | 进程是控制进程， Ss进程的领导者，父进程 |
| S | 可中断睡眠 | < | 进程运行在高优先级上，S<优先级较高的进程 |
| T | 进程被暂停 | N | 进程运行在低优先级上，SN优先级较低的进程 |
| D | 不可中断睡眠 | + | 当前进程运行在前台，R+该表示进程在前台运行 |
| Z | 僵尸进程 | l | 进程是多线程的，Sl表示进程是以线程方式运行 |
2. 使用top命令查看当前的进程状态(动态)
top
| 任务 | 含义 |
|---|---|
| Tasks: 97 total | 当然进程的总数 |
| 1 running | 正在运行的进程数 |
| 96 sleeping | 睡眠的进程数 |
| 0 stopped | 停止的进程数 |
| 0 zombie | 僵尸进程数 |
| %Cpu(s): 0.0 us | 系统用户进程使用CPU百分比 |
| 0.0 sy | 内核中的进程占用CPU百分比，通常内核是于硬件进行交互 |
| 100.0 id | 空闲CPU的百分比 |
| 0.0 wa | CPU等待IO完成的时间 |
| 0.0 hi | 硬中断，占的CPU百分比 |
| 0.0 si | 软中断，占的CPU百分比 |
| 0.0 st | 比如虚拟机占用物理CPU的时间 |
- top常见指令
| 字母 | 含义 |
|---|---|
| h | 查看帮出 |
| 1 | 数字1，显示所有CPU核心的负载 |
| z | 以高亮显示数据 |
| b | 高亮显示处于R状态的进程 |
| M | 按内存使用百分比排序输出 |
| P | 按CPU使用百分比排序输出 |
| q | 退出top |
5.进程中的iowait 软中断 硬中断?
转自博客园# 标杆徐
1.什么是中断
中断是系统用来响应硬件设备请求的一种机制，它会打断进程的正常调度和执行，然后调用内核中的中断处理程序来响应设备的请求。
2.为什么要有中断呢? "举个生活中的例子"
比如说你订了一份外卖，但是不确定外卖什么时候送到，也没有别的方法了解外卖的进度，但是，配送员送外卖是不等人的，到了你这儿没人取的话，就直接走人了。所以你只能苦苦等着，时不时去门口看看外卖送到没，而不能干其他事情。
不过呢，如果在订外卖的时候，你就跟配送员约定好，让他送到后给你打个电话，那你就不用苦苦等待了，就可以去忙别的事情，直到电话一响，接电话、取外卖就可以了。 这里的“打电话”，其实就是一个中断。
没接到电话的时候，你可以做其他的事情；只有接到了电话（也就是发生中断），你才要进行另一个动作：取外卖。
这个例子你就可以发现，中断其实是一种异步的事件处理机制，可以提高系统的并发处理能力。
3.中断会带来什么问题？
由于中断处理程序会打断其他进程的运行，所以，为了减少对正常进程运行调度的影响，中断处理程序就需要尽可能快地运行。
如果中断本身要做的事情不多，那么处理起来也不会有太大问题；但如果中断要处理的事情很多，中断服务程序就有可能要运行很长时间。
特别是，中断处理程序在响应中断时，还会临时关闭中断。这就会导致上一次中断处理完成之前，其他中断都不能响应，也就是说中断有可能会丢失。
那么还是以取外卖为例：假如你订了 2 份外卖
一份主食和一份饮料，并且是由 2 个不同的配送员来配送。这次你不用时时等待着，两份外卖都约定了电话取外卖的方式。但是，问题又来了。
当第一份外卖送到时，配送员给你打了个很长的电话，商量发票的处理方式。与此同时，第二个配送员也到了，也想给你打电话。
但是很明显，因为电话占线（也就是关闭了中断响应），第二个配送员的电话是打不通的。所以，第二个配送员很可能试几次后就走掉了（也就是丢失了一次中断）。
4.好了回到系统中的软中断？
如果你弄清楚了“取外卖”的模式，那对系统的中断机制就很容易理解了。
事实上，为了解决中断处理程序执行过长和中断丢失的问题，Linux 将中断处理过程分成了两个阶段，也就是上半部和下半部：
上半部用来快速处理中断，它在中断禁止模式下运行，主要处理跟硬件紧密相关工作。
下半部用来延迟处理上半部未完成的工作，通常以内核线程的方式运行。
比如说前面取外卖的例子，上半部就是你接听电话，告诉配送员你已经知道了，其他事儿见面再说，然后电话就可以挂断了；下半部才是取外卖的动作，以及见面后商量发票处理的动作。
这样，第一个配送员不会占用你太多时间，当第二个配送员过来时，照样能正常打通你的电话。
5.接下来在看一个例子？
除了取外卖，我再举个最常见的网卡接收数据包的例子，让你更好地理解。
网卡接收到数据包后，会通过硬件中断的方式，通知内核有新的数据到了。这时，内核就应该调用中断处理程序来响应它。
对上半部来说，既然是快速处理，其实就是要把网卡的数据读到内存中，然后更新一下硬件寄存器的状态（表示数据已经读好了），最后再发送一个软中断信号，通知下半部做进一步的处理。
而下半部被软中断信号唤醒后，需要从内存中找到网络数据，再按照网络协议栈，对数据进行逐层解析和处理，直到把它送给应用程序。
所以，这两个阶段你也可以这样理解：
上半部直接处理硬件请求，也就是我们常说的硬中断，特点是快速执行；
而下半部则是由内核触发，也就是我们常说的软中断，特点是延迟执行。
Linux软中断与硬中断小结
Linux 中的中断处理程序分为上半部和下半部：
上半部对应硬件中断，用来快速处理中断。
下半部对应软中断，用来异步处理上半部未完成的工作。
Linux 中的软中断包括网络收发、定时、调度、等各种类型，可以通过查看 /proc/softirqs 来观察软中断的运行情况。
f: 经常听同事说大量的网络小包会导致性能问题，为什么呢?
q:因为大量的网络小包会导致频繁的硬中断和软中断？所以大量网络小包传输很慢，但如果将网络包一次传递，是不是会快很多呢？
