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。
1号进程实际上就是操作系统
3. 进程优先级
3.1 基本概念
基本概念：
- cpu资源分配的先后顺序，就是指进程的优先权（priority）。
- 优先权高的进程有优先执行权利。配置进程优先权对多任务环境的linux很有用，可以改善系统性能。
- 还可以把进程运行到指定的CPU上，这样一来，把不重要的进程安排到某个CPU，可以大大改善系统整体性能
优先级的本质就是：得到某种资源的先后顺序
优先级和权限：
- 优先级是能够得到申请的资源，但是需要等待一段时间
- 权限是能不能得到某种资源的使用资格
3.2 查看进程优先级
我们可以用指令查看优先级：
指令：
ps -al
这两个信息就是有关优先级的信息：
- PRI ：进程当前优先级，值越小表示优先级越高
- NI ：NICE值，表示优先级的修改数据
NICE其取值范围是-20至19，一共40个级别
Linux进程的优先级数值范围:60~99
Linux中默认进程的优先级都是:80
Linux是支持动态优先级调整的
为什么说这两个与优先级有关？
因为:
PRI(新) = PRI(old) + NICE
注意：PRI(old)在修改时，同意按80处理！
3.3 修改进程优先级
当我们想要修改进程优先级时：
- 输入top，启动任务管理器
- 按r(renice)来修改NICE的值
- 再输入目标进程的pid
- 输入想要修改的NICE值
我们通过视频来直观了解一下：
修改进程优先级
我们发现系统进程的优先级只允许被修改高，而不能往低修改
注意：如果想往低修改需要进入root用户下或者sudo提权。
我们能不能将优先级改为60以下或者99以上呢？
NICE取值范围判断
我们通过视频可以看到Linux下的优先级取值范围是60 ~ 99，所以NI的取值范围是 -20 ~ 19，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，并不会超出这个范围
那么为什么要设置出这个范围？
- OS 调度的时候，较为均衡的让每一个进程都要得到调度!容易导致优先级较低的进程，长时间得不到CPU资源 --进程饥饿
因此：每一个进程不是占有CPU就一直运行，每隔一段时间，自动被从CPU上剥离下来
Linux 内核支持进程之间进行cpu资源抢占的，基于时间片的轮转式抢占式内核
- 多个进程高频来回的进行切换，逻辑上就是一个CPU划分成了多个CPU只不过性能也会被“分走”，这就是并发
- 并发要研究的是进程间切换，我们下一节再来详谈
4. 总结
本篇文章前部分紧贴上篇Linux进程，分析完了Linux下常见的进程状态，然后初步了解了Linux进程优先级，而进程优先级与前面内容相差较大，希望大家能够多花点时间理解！
谢谢大家支持本篇到这里就结束了
