一进程的基本概念

查看进程信息命令ps，参数如下：

进程的状态和状态转换

进程在生存周期中呈现出各种状态及状态的转换，这些信息反映了进程获取系统资源的情况。Linux系统的进程状态模型见下表：

状态名称	说明
创建状态	进程正在被内核创建
就绪态	进程还未开始执行，但相关数据已被创建，只要内核调度就立即执行
内核态	进程在内核态下运行，被调度上CPU执行
用户态	进程在用户态下运行，等待被调度上CPU执行
睡眠	进程正在睡眠，等待系统资源或相关信号唤醒
唤醒	正在睡眠的进程收到Linux内核唤醒的信号
被抢先	具有更高优先级的进程强制获得进程的CPU时钟周期
僵死状态	进程通过系统调用结束，进程不再存在，但在进程表项中仍有记录，该记录可由父进程收集

父进程创建子进程，子进程的创建执行过程如下图所示：
在这里插入图片描述
说明如下：

父进程同fork系统调用创建子进程
子进程被创建后，处于创建状态
内核为子进程配置数据结构
若内存空间足够，子进程在内核中就绪，否则在swap分区就绪。进程处于就绪态，等待Linux内核调度
Linux内核会为子进程分配CPU时钟周期，在合适的时间将子进程调度上CPU运行。此时子进程处于内核态，开始运行
被分配的CPU时钟周期结束时，Linux内核再次调度子进程，将子进程调出CPU，子进程进入用户态
待子进程被分配到下一个CPU时钟周期到来，Linux内核将子进程调度到CPU运行，子进程进入内核态。如果有其他进程获得更高优先级，子进程的时钟周期可能会被抢占，这时又会回到用户态

子进程在运行时，如果请求的资源得不到满足将进入睡眠态（等待态）。睡眠态的子进程被从内存调换到Swap分区。如果该资源被释放，子进程将被调入内存，继续以系统状态执行，如下图所示：
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子进程可以通过exit系统调用结束，这时子进程进入僵死状态，生命周期结束，如图所示：
在这里插入图片描述
子进程在内核中的数据结构又被称为上下文。上下文包括3个部分：

子进程切换时，CPU收到一个软中断，这时上下文将被保存，称之为保存现场。子进程再次运行时，上下文被还原到相关位置，称之为还原现场。整个过程称为上下文切换。保存上下文的数据空间称为u区，是Linux内核为进程分配的存储空间。
内核在以下情况会进行上下文切换操作：

Linux系统中，用户创建子进程的唯一方法就是使用fork系统调用。流程图如下图所示：
在这里插入图片描述
说明：

进程控制：

exit系统调用：结束进程。内核将删除进程上下文，但保留进程表项，进程处于僵死状态。待合适时，再删除进程表项中的内容，释放进程PID。
wait系统调用：父进程与子进程的同步。父进程调用wait后，父进程的执行被阻断，直到子进程进入僵死状态。这时，子进程的退出参数可通过wait函数返回给父进程。wait系统调用常被用来判断子进程是否已结束。
exec系统调用：运行一个可执行文件。会结束原有进程，使用更新上下文的内容，并从头开始执行一个新的进程，两个进程之间并无父子关系。

Linux系统是分时操作系统。Linux内核可同时执行多个进程，并为每个进程分配CPU时钟周期（时间片轮转？）