Linux自学day23-进程和线程

1. 什么是进程？

进程是程序执行的过程，涵盖创建、调度和消亡阶段，是活的。

而程序是一段数据的集合，是死的。

进程还是操作系统资源分配的最小单元，拥有独立的虚拟地址空间，包括文本段、数据段、系统数据段等区域，用于存储代码、数据等不同类型信息。

2. 进程空间如何划分？每个区域的特点？每个区域存放哪些数据？

32 位操作系统中，进程有 0 - 4G 虚拟内存空间，包含内核、栈区、系统数据段、堆区、数据段、未初始化数据段（.bss）、字符串常量区（.rodata）、文本段。

文本段：存储代码和指令；

数据段：存放全局变量、静态变量、字符串常量，编译时分配空间，程序结束回收；

系统数据段：栈区由操作系统管理，存放局部变量，变量定义时分配空间，作用域结束回收，未初始化值为随机值；堆区由程序员管理，通过 malloc 申请、free 释放；

内核：操作系统核心区域，用户无法访问，负责多种系统管理任务。

3. 常见的进程调度算法有哪些？

常见的进程调度算法有：

先来先执行（先到的任务先执行）

高优先级调度算法（优先执行优先级高的任务）

时间片轮转调度算法（CPU 按固定时间片在进程间切换执行）

多级队列反馈（根据进程特性划分队列，不同队列有不同调度策略）

负载均衡调度算法（将任务均衡分配到多个处理器上执行）

4. 进程状态分为哪几种类型？

进程状态分为：

就绪态（正在运行的任务，未占用 CPU）

运行态（正在运行且占用 CPU）

可唤醒等待态（进程挂起，等待资源到达后继续执行）

不可唤醒等待态（进程挂起，等待特定信号继续执行）

暂停态（进程挂起，等待 CPU 指令继续执行）

僵尸态（代码执行完毕，但空间仍存在）

结束态（代码执行完毕，空间被回收）

5. 进程相关的命令有哪些？

进程相关命令有：

top：按 CPU 占用率查看当前所有进程任务

ps -ef：查看所有进程，可与 grep 组合查找特定进程

ps -aux：查看进程状态

pstree：查看所有进程的关系

kill：通过 PID 或进程名终止进程

在命令后加 &：在后台执行程序。

6. 如何创建进程？fork 和 vfork 有什么区别？

通过 fork 函数创建进程，fork 函数调用后会创建一个子进程，父进程和子进程从 fork 函数调用处开始并发执行。

fork 和 vfork 的区别在于：

fork 创建的子进程拥有独立的地址空间，父子进程的地址空间相互独立

vfork 创建的子进程共享父进程的地址空间，子进程执行期间父进程被阻塞，直到子进程调用 exit 或 exec 系列函数，并且 vfork 保证子进程先运行。

7. 什么是僵尸进程？如何产生？如何避免？

僵尸进程是进程执行结束后，空间没有被回收的进程。

产生原因是子进程结束时，父进程未回收其空间。

避免方法有两种：

一是让父进程先结束，子进程成为孤儿进程被 init 进程收养，子进程结束时 init 进程回收其空间；二是子进程结束时，父进程使用 wait 或 waitpid 函数回收子进程空间。