聲明：所有文章只作為學(xué)習(xí)筆記用，轉(zhuǎn)載非原創(chuàng)
宋寶華??https://blog.csdn.net/21cnbao/article/details/103839437
glibc是GNU發(fā)布的libc庫(kù)，即c運(yùn)行庫(kù)。glibc是linux系統(tǒng)中最底層的api，幾乎其它任何運(yùn)行庫(kù)都會(huì)依賴(lài)于glibc。
linux 啟動(dòng)??http://www.itdecent.cn/p/c961875ee123
?linux 運(yùn)行原理圖 2.6?https://10.linuxstory.net/linux-kernel-map/
子進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程：
1）父進(jìn)程調(diào)用fork() 產(chǎn)生一個(gè)新的自進(jìn)程；
2）子進(jìn)程調(diào)用exec() 指定自己要執(zhí)行的代碼；
3）子進(jìn)程調(diào)用exit() 退出，進(jìn)入zombie狀態(tài)；
4）父進(jìn)程調(diào)用wait()，等待子進(jìn)程的返回，回收其所有資源；
進(jìn)程地址空間
https://zhuanlan.zhihu.com/p/68398179?
https://zhuanlan.zhihu.com/p/25098193
linux 進(jìn)程的虛擬內(nèi)存 https://blog.csdn.net/fengxinlinux/article/details/52071766
1. 每個(gè)進(jìn)程的4G內(nèi)存空間只是虛擬內(nèi)存空間，每次訪問(wèn)內(nèi)存空間的某個(gè)地址，都需要把地址翻譯為實(shí)際物理內(nèi)存地址
2. 所有進(jìn)程共享同一物理內(nèi)存，每個(gè)進(jìn)程只把自己目前需要的虛擬內(nèi)存空間映射并存儲(chǔ)到物理內(nèi)存上。
3. 進(jìn)程要知道哪些內(nèi)存地址上的數(shù)據(jù)在物理內(nèi)存上，哪些不在，還有在物理內(nèi)存上的哪里，需要用頁(yè)表來(lái)記錄
4.頁(yè)表的每一個(gè)表項(xiàng)分兩部分，第一部分記錄此頁(yè)是否在物理內(nèi)存上，第二部分記錄物理內(nèi)存頁(yè)的地址（如果在的話）
5. 當(dāng)進(jìn)程訪問(wèn)某個(gè)虛擬地址，去看頁(yè)表，如果發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)不在物理內(nèi)存中，則缺頁(yè)異常
6.缺頁(yè)異常的處理過(guò)程，就是把進(jìn)程需要的數(shù)據(jù)從磁盤(pán)上拷貝到物理內(nèi)存中，如果內(nèi)存已經(jīng)滿了，沒(méi)有空地方了，那就找一個(gè)頁(yè)覆蓋，當(dāng)然如果被覆蓋的頁(yè)曾經(jīng)被修改過(guò)，需要將此頁(yè)寫(xiě)回磁盤(pán)
由MMU在運(yùn)行時(shí)將虛擬地址映射成（或者說(shuō)轉(zhuǎn)換成）某個(gè)物理內(nèi)存頁(yè)面中的地址。如圖所示：
https://www.cnblogs.com/linhaostudy/p/6687432.html
大多數(shù)使用虛擬存儲(chǔ)器的系統(tǒng)都使用一種稱(chēng)為分頁(yè)（paging）。虛擬地址空間劃分成稱(chēng)為頁(yè)（page）的單位
VA（虛地址），MVA（修正后虛地址），PA（物理地址）
1）VA，是程序中的邏輯地址，0x00000000~0xFFFFFFFF。
2）MVA，由于多個(gè)進(jìn)程執(zhí)行，邏輯地址會(huì)重合。所以，跟據(jù)進(jìn)程號(hào)將邏輯地址分布到整個(gè)內(nèi)存中。MVA = (PID << 25)? | VA
3）PA，MVA通過(guò)MMU轉(zhuǎn)換后的地址。
(1)cpu看到的是VA
(2)caches和MMU使用的是MVA，
(3)實(shí)際物理設(shè)設(shè)備使用的是PA。
上圖反映了如下信息：
1、 進(jìn)程的4G 線性空間被劃分成三個(gè)部分：進(jìn)程空間（0-3G）、內(nèi)核直接映射空間（3G– high_memory）、內(nèi)核動(dòng)態(tài)映射空間（VMALLOC_START - VMALLOC_END）
2、?三個(gè)空間使用同一張頁(yè)目錄表，通過(guò)?CR3?可找到此頁(yè)目錄表。但不同的空間在頁(yè)目錄表中頁(yè)對(duì)應(yīng)不同的項(xiàng)，因此互相不沖突
3、?內(nèi)核初始化以后，根據(jù)實(shí)際物理內(nèi)存的大小，計(jì)算出 high_memory、VMALLOC_START、VMALLOC_END 的值。并為“內(nèi)核直接映射”空間建立好映射關(guān)系，所有的物理內(nèi)存都可以通過(guò)此空間進(jìn)行訪問(wèn)。
4、?“進(jìn)程空間”和“內(nèi)核動(dòng)態(tài)映射空間”的映射關(guān)系是動(dòng)態(tài)建立的（通過(guò)缺頁(yè)異常）
假設(shè)在有三個(gè)線性地址 addr1, addr2, addr3 ，分別屬于三個(gè)線性空間不同部分（0-3G、3G-high_memory、vmalloc_start-vmalloc_end），但是最終都映射到物理頁(yè)面1：
1、 三個(gè)地址對(duì)應(yīng)不同的頁(yè)表和頁(yè)表項(xiàng)
2、 但是頁(yè)表項(xiàng)的高20bit肯定是1，表示物理頁(yè)面的索引號(hào)是1
3、 同時(shí)，根據(jù)高20bit，可以從 mem_map[]中找到對(duì)應(yīng)的struct page結(jié)構(gòu)，struct page 用于管理實(shí)際的物理頁(yè)面（就是實(shí)際物理頁(yè)面的物理地址了，到這里就不繞彎子了，順便想到高速緩沖的匹配命中操作是用哈希表，換算出的要訪問(wèn)的實(shí)際物理地址拿到哈希表的輸入計(jì)算一下哈希值，看看有沒(méi)命中）（紅線）
4、 從線性地址最終的，根據(jù)頁(yè)目錄表，頁(yè)表，可以找到物理地址
5、 struct page和物理地址之間很容易互相轉(zhuǎn)換
6、 從物理地址，可以很容易的反推出在內(nèi)核直接映射空間的線性地址（藍(lán)線）。要想得到在進(jìn)程空間或者內(nèi)核動(dòng)態(tài)映射空間的對(duì)應(yīng)的線性地址，則需要遍歷相應(yīng)的“虛存區(qū)間”鏈表。
頁(yè)表?https://blog.csdn.net/m0_37329910/article/details/85222931
進(jìn)程的運(yùn)行過(guò)程?https://www.cnblogs.com/klvchen/articles/11763452.html
cgroup??https://blog.csdn.net/huang987246510/article/details/80765628
cgroups，其名稱(chēng)源自控制組群（control groups）的簡(jiǎn)寫(xiě)，是Linux內(nèi)核的一個(gè)功能，用來(lái)限制、控制與分離一個(gè)進(jìn)程組的資源（如CPU、內(nèi)存、磁盤(pán)輸入輸出等）
Linux系統(tǒng)glibc庫(kù)版本信息查看?https://www.cnblogs.com/jiftle/p/11584780.html
有時(shí)我們經(jīng)常需要查看當(dāng)前系統(tǒng)的glibc版本，可以這樣查看：
/lib/libc.so.6? ? ---直接執(zhí)行
有時(shí)：/lib/x86-64-linux/libc.so.6
把這個(gè)文件當(dāng)命令執(zhí)行一下
Just execute:
ldd --version? ---?ldd是list, dynamic, dependencies的縮寫(xiě)??列出動(dòng)態(tài)庫(kù)依賴(lài)關(guān)系。
ldd 命令?https://blog.csdn.net/nzjdsds/article/details/86759843
? ? ? ? ldd /bin/ls
輸出示例
libstdc++.so.6 => /usr/lib64/libstdc++.so.6 (0x00000039a7e00000)
libm.so.6 => /lib64/libm.so.6 (0x0000003996400000)
libgcc_s.so.1 => /lib64/libgcc_s.so.1 (0x00000039a5600000)
libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x0000003995800000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x0000003995400000)
第一列：程序需要依賴(lài)什么庫(kù)
第二列: 系統(tǒng)提供的與程序需要的庫(kù)所對(duì)應(yīng)的庫(kù)
第三列：庫(kù)加載的開(kāi)始地址
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linux 讀寫(xiě)文件的過(guò)程?https://blog.csdn.net/KingOfMyHeart/article/details/90272050
視頻?https://www.bilibili.com/video/av79890150?from=search&seid=10039787655842011702
筆記?https://blog.csdn.net/qq_37375427/article/details/83004951?from=timeline
Linux 進(jìn)程映像?http://www.itdecent.cn/p/8953feee0e03
Linux的進(jìn)程地址空間（一）?https://zhuanlan.zhihu.com/p/66794639
有兩種方法：
第一種：pstack 進(jìn)程ID
第二種，使用gdb 然后attach 進(jìn)程ID，然后再使用命令 thread apply all bt
第三種：strace -f -p pid? 該方法和pstack類(lèi)似
第四中：gcore pid ，輸出core文件，gdb cmd corefile
兩種方法都可以列出進(jìn)程所有的線程的當(dāng)前的調(diào)用棧。
不過(guò)，使用gdb的方法，還可以查看某些信息，例如局部變量，指針等。
不過(guò)，如果只看調(diào)用棧的話，pstack還是很方便的。
strace 用法?https://blog.csdn.net/cs729298/article/details/81906375
strace 輸出的時(shí)候會(huì)有用 Linux mmap內(nèi)存映射??https://blog.csdn.net/weixin_34101229/article/details/91395524
https://blog.csdn.net/yusiguyuan
在計(jì)算機(jī)中，系統(tǒng)調(diào)用（英語(yǔ)：system call），又稱(chēng)為系統(tǒng)呼叫，指運(yùn)行在用戶空間的程序向操作系統(tǒng)內(nèi)核請(qǐng)求需要更高權(quán)限運(yùn)行的服務(wù)。
系統(tǒng)調(diào)用提供用戶程序與操作系統(tǒng)之間的接口。操作系統(tǒng)的進(jìn)程空間分為用戶空間和內(nèi)核空間：
操作系統(tǒng)內(nèi)核直接運(yùn)行在硬件上，提供設(shè)備管理、內(nèi)存管理、任務(wù)調(diào)度等功能。
用戶空間通過(guò)API請(qǐng)求內(nèi)核空間的服務(wù)來(lái)完成其功能——內(nèi)核提供給用戶空間的這些API, 就是系統(tǒng)調(diào)用。
在Linux系統(tǒng)上，應(yīng)用代碼通過(guò)glibc庫(kù)封裝的函數(shù)，間接使用系統(tǒng)調(diào)用。
Linux內(nèi)核目前有300多個(gè)系統(tǒng)調(diào)用，詳細(xì)的列表可以通過(guò)syscalls手冊(cè)頁(yè)查看。這些系統(tǒng)調(diào)用主要分為幾類(lèi)：
文件和設(shè)備訪問(wèn)類(lèi)?比如open/close/read/write/chmod等
進(jìn)程管理類(lèi)?fork/clone/execve/exit/getpid等
信號(hào)類(lèi)?signal/sigaction/kill?等
內(nèi)存管理?brk/mmap/mlock等
進(jìn)程間通信IPC?shmget/semget?*?信號(hào)量，共享內(nèi)存，消息隊(duì)列等
網(wǎng)絡(luò)通信?socket/connect/sendto/sendmsg?等
cpu個(gè)數(shù)，核數(shù)，線程之間的關(guān)系?https://blog.csdn.net/helloworld0906/article/details/90547159
PCB?https://www.cnblogs.com/Kirino1/p/9710062.html
linux 概念及架構(gòu)?http://www.itdecent.cn/p/c5ae8f061cfe
了解程序開(kāi)發(fā)過(guò)程
搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境，了解 Linux 上程序開(kāi)發(fā)過(guò)程。
學(xué)會(huì)使用文本編輯工具 Vim，編譯工具 gcc, as, 連接工具 ld, 調(diào)試工具 gdb， make 工具，會(huì)寫(xiě) makefile。
用 C 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)并編譯自己的測(cè)試程序。
嘗試系統(tǒng)編程
試著在 Linux 上用 C 語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)編程，
其中需要調(diào)用 Linux 系統(tǒng)庫(kù)函數(shù) （API）。
例如，實(shí)現(xiàn)一個(gè)需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信、操作文件的多線程/進(jìn)程程序。
以此深入了解 Linux 系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制。
進(jìn)程 自己的筆記：
進(jìn)程--->pcb--->task_struct
進(jìn)程： 進(jìn)程是一個(gè)資源分配單位。弄清楚一個(gè)進(jìn)程，就是搞清楚一個(gè)進(jìn)程的資源。
進(jìn)程控制塊 PCB:?進(jìn)程控制塊 (Processing Control Block)，是操作系統(tǒng)核心中一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，主要表示進(jìn)程狀態(tài)。
task_struct ： 描述進(jìn)程使用的資源(結(jié)構(gòu)) (?task_struct結(jié)構(gòu)體，不要死記硬背。)
pid ： cat /proc/sys/kernel/pid_max 最大進(jìn)程數(shù)量
進(jìn)程是有父子關(guān)系的?
linux 描述進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：利用多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)描述task_struct ( 設(shè)計(jì)思想 )
鏈表（遍歷進(jìn)程，無(wú)法表示父子結(jié)構(gòu)），樹(shù)結(jié)構(gòu)（快速查看父子結(jié)構(gòu)），哈希（例如能根據(jù)pid快速定位進(jìn)程相關(guān)信息）
進(jìn)程的生命周期： 進(jìn)程fork出來(lái)后的狀態(tài),（宏觀并行，微觀串行（狀態(tài)切換就比較微觀））
進(jìn)程生命周期中的基本狀態(tài)： linux里總是“白發(fā)人（父進(jìn)程）”送“黑發(fā)人（子進(jìn)程）”
就緒 ： fork 出來(lái)就處于? ?《-------? linux? 就緒和運(yùn)行的標(biāo)志是一樣的? ? ? -------》? ?運(yùn)行? ?： 拿到cpu 就是運(yùn)行態(tài)? ?
? ? ? ? ? ? ?思考： 就緒和運(yùn)行之間的切換，一個(gè)程序不可能總占用cpu，比如我運(yùn)行QQ，微信， 微博，其中任何一個(gè)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?不可能一直占用cpu,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 進(jìn)程時(shí)間片和搶占（速度是非常快的,宏觀的比喻我正在用QQ聊天，但是有一個(gè)更重要的緊急事情? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?需要做）
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? --------按時(shí)間片輪轉(zhuǎn)? ?先來(lái)先服務(wù) 短時(shí)間優(yōu)先 按優(yōu)先級(jí)別??
?睡眠? ： （深睡眠，淺睡眠）
? ? ? ? ? ? ? ?深睡眠：必須要等到資源才能被喚醒（資源比如硬盤(pán)讀 ），不響應(yīng)任何signal喚醒。kill -9 也殺不掉
? ? ? ? ? ? ? ? 淺睡眠： 資源來(lái)了醒,淺睡眠還可以被signal喚醒
? ? ? ? ? ? ? ?深睡眠不響應(yīng)任何信號(hào)的kill -9 都?xì)⒉坏?。kill -l 查看signal （信號(hào)類(lèi)型就是針對(duì)一個(gè)進(jìn)程的異步打斷機(jī)制）
? ? ? ? ? ? ? ? 思考：為什么會(huì)有深睡眠。
停止態(tài)： 人為停止（類(lèi)似于作業(yè)控制ctrl+z--job control? bg/fg(繼續(xù)), gdb attach debug）
? ? ? ? ? ? ? ? ?cpulimit ： 利用了停止態(tài)，限制pid 使用CPU利用率。cpulimit -l 百分比 -p pid?
僵尸態(tài)：就是進(jìn)程已經(jīng)死了，資源已經(jīng)釋放。 非常短的臨界狀態(tài)，task_struct還在，等待父進(jìn)程 wait4(api接口) 結(jié)束僵尸? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?進(jìn)程。如果父進(jìn)程不用wait清理，那僵尸進(jìn)程永遠(yuǎn)在。清理僵尸進(jìn) 程（只有父進(jìn)程也殺掉，僵尸進(jìn)程也會(huì)沒(méi)有）。
? ? ? ? ? ? ? 內(nèi)存泄露： 不是進(jìn)程死了，內(nèi)存沒(méi)有釋放，而是進(jìn)程活著，運(yùn)行越久，內(nèi)存消耗越來(lái)越多。
? ? ? ? ? ? ? 進(jìn)程運(yùn)行正常狀態(tài)： 圍繞一根均線，震蕩收斂，有起有伏的。
? ? ? ? ? ? ? 怎樣觀察內(nèi)存是否泄漏： 多點(diǎn)采樣法（8-20點(diǎn)，每小時(shí)采樣），內(nèi)存用的越來(lái)越多，必定有內(nèi)存泄露。
fork ：?
? ? ? ? ? ? ? n.餐叉; 叉(挖掘用的園藝工具); (道路、河流等的) 分岔處，分流處，岔口，岔路;
? ? ? ? ? ? ? v.分岔; 岔開(kāi)兩條分支; 走岔路中的一條; 叉運(yùn); 叉掘;
fork()函數(shù)的返回值是返回兩次的，在父進(jìn)程中返回子進(jìn)程的pid，在子進(jìn)程中返回0
第一個(gè)fork()會(huì)生出2個(gè)進(jìn)程? ，第二次fork()會(huì)生出四個(gè)進(jìn)程，所以一共打印6次
p1是個(gè)task_struct p2也是個(gè)task_struct
? ? ? ? ? ? ?示例：打印了幾次hello
? ? ? ? ? ? ?main () {
? ? ? ? ? ? ? ?fork(); printf("hello\n") ; fork() ; printf("hello\n") ;while(1);
? ? ? ? ? ? ? ?}
?fork炸彈 ： :(){:|:&};:? ??
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 原理就是定義一個(gè)函數(shù)，并不斷遞歸，不停地制造后臺(tái)任務(wù)。如你所見(jiàn)那個(gè)函數(shù)名就是個(gè)冒號(hào)，其實(shí)這完全就是在? ? ? ? ? ? ? ? 擾亂你的視線?！驹捳f(shuō)回來(lái)好像bash里好像也有一個(gè)啥事都不干的冒號(hào)命令】
?寫(xiě)的易懂點(diǎn)：
? ? ? ? ? ? ? ? func () { #函數(shù)定義，這里把函數(shù)名改成了func}
? ? ? ? ? ? ? ? 這是bash shell的寫(xiě)法，首先定義了一個(gè)函數(shù):()，花括號(hào)里面是函數(shù)體，這里遞歸執(zhí)行函數(shù)本身，通過(guò)管道在后臺(tái)再遞? ? ? ? ? ? ?歸運(yùn)行一次本程序，最后的冒號(hào)就是立刻執(zhí)行當(dāng)前這個(gè)函數(shù)。這樣一直運(yùn)行下去，直到系統(tǒng)崩潰，這就是fork炸彈
Copy on Write COW技術(shù) 寫(xiě)入時(shí)復(fù)制 MMU= memory management unit 內(nèi)存管理單元
page fault :缺頁(yè)中斷 RD-only 才會(huì)發(fā)生
fork()?
vfork()： 父進(jìn)程阻塞直到子進(jìn)程 exit / exec
虛擬內(nèi)存是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存管理的一種技術(shù)。它使得應(yīng)用程序認(rèn)為它擁有連續(xù)可用的內(nèi)存（一個(gè)連續(xù)完整的地址空間），而實(shí)際上，它通常是被分隔成多個(gè)物理內(nèi)存碎片，還有部分暫時(shí)存儲(chǔ)在外部磁盤(pán)存儲(chǔ)器上，在需要時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。與沒(méi)有使用虛擬內(nèi)存技術(shù)的系統(tǒng)相比，使用這種技術(shù)的系統(tǒng)使得大型程序的編寫(xiě)變得更容易，對(duì)真正的物理內(nèi)存（例如RAM）的使用也更有效率。
注意：虛擬內(nèi)存不只是「用磁盤(pán)空間來(lái)擴(kuò)展物理內(nèi)存」的意思——這只是擴(kuò)充內(nèi)存級(jí)別以使其包含硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器而已。把內(nèi)存擴(kuò)展到磁盤(pán)只是使用虛擬內(nèi)存技術(shù)的一個(gè)結(jié)果，它的作用也可以通過(guò)覆蓋或者把處于不活動(dòng)狀態(tài)的程序以及它們的數(shù)據(jù)全部交換到磁盤(pán)上等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)虛擬內(nèi)存的定義是基于對(duì)地址空間的重定義的，即把地址空間定義為「連續(xù)的虛擬內(nèi)存地址」，以借此「欺騙」程序，使它們以為自己正在使用一大塊的「連續(xù)」地址。
進(jìn)程與虛擬地址
32位系統(tǒng)下每個(gè)進(jìn)程都會(huì)分配4G的虛擬內(nèi)存空間，而其實(shí)所有進(jìn)程都共享著同一物理內(nèi)存，每個(gè)進(jìn)程只把自己目前需要的虛擬內(nèi)存空間映射并存儲(chǔ)到物理內(nèi)存上。每次訪問(wèn)內(nèi)存空間的某個(gè)地址，都需要把地址翻譯為實(shí)際物理內(nèi)存地址。
這時(shí)我們需要一個(gè)東西它就是MMU（內(nèi)存管理單元），它的主要作用就是完成地址的映射，也就是頁(yè)表的建立、映射過(guò)程。頁(yè)表就是用來(lái)記錄進(jìn)程中哪些內(nèi)存地址上的數(shù)據(jù)在物理內(nèi)存上以及它們所在的位置的一個(gè)結(jié)構(gòu)。每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)頁(yè)表，當(dāng)進(jìn)程需要訪問(wèn)某個(gè)虛擬地址時(shí)，就會(huì)去訪問(wèn)頁(yè)表，頁(yè)表實(shí)現(xiàn)從頁(yè)號(hào)到物理塊號(hào)的地址映射。
引用?https://github.com/21cnbao/process-courses
# 打通Linux脈絡(luò)系列：進(jìn)程、線程和調(diào)度
* 第一部分深入徹底地搞清楚進(jìn)程生命周期，進(jìn)程生命周期創(chuàng)建、退出、停止，以及僵尸是個(gè)什么意思；
* 第二部分，深入分析進(jìn)程創(chuàng)建的寫(xiě)時(shí)拷貝技術(shù)、以及Linux的線程究竟是怎么回事（為什么稱(chēng)為輕量級(jí)進(jìn)程），此部分也會(huì)搞清楚進(jìn)程0、進(jìn)程1和托孤，以及睡眠時(shí)的等待隊(duì)列；
* 第三部分，搞清楚Linux進(jìn)程調(diào)度算法，不同的調(diào)度策略、實(shí)時(shí)性，完全公平調(diào)度算法；
* 第四部分，講解Linux多核下CPU、中斷、軟負(fù)載均衡，cgroups調(diào)度算法以及Linux為什么不是一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。
# 第一部分大綱
* Linux進(jìn)程生命周期(就緒、運(yùn)行、睡眠、停止、僵死)
* 僵尸是個(gè)什么鬼？
* 停止?fàn)顟B(tài)與作業(yè)控制，cpulimit
* 內(nèi)存泄漏的真實(shí)含義
* task_struct以及task_struct之間的關(guān)系
* 初見(jiàn)fork和僵尸
## 練習(xí)題
* fork的例子
* life-period例子，觀察僵尸
* 用cpulimit控制CPU利用率
# 第二部分大綱
* fork、vfork、clone
* 寫(xiě)時(shí)拷貝技術(shù)
* Linux線程的實(shí)現(xiàn)本質(zhì)
* 進(jìn)程0和進(jìn)程1 ： 進(jìn)程1（init） 是由進(jìn)程0 生成的
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?進(jìn)程0 把其它進(jìn)程fork出來(lái)后 變成 IDLE進(jìn)程，IDLE進(jìn)程等所有進(jìn)程都停止或睡眠了，就去調(diào)用進(jìn)程0 。WFI --等中斷狀態(tài) （類(lèi)似省電模式）
? /proc/1 ： cat status
? /proc/PID
? /proc/PID/task? 線程 PID?
* 進(jìn)程的睡眠和等待隊(duì)列
等待隊(duì)列 wait_queue：?
睡眠是內(nèi)核自己把資源
停止： 別人打暈的
睡眠：是自己睡得
深度睡眠： linux 發(fā)現(xiàn)你要系統(tǒng)調(diào)用 ，讀寫(xiě)，要io 等資源 ，資源不來(lái) 就不醒
非阻塞O_NONBLOCK與O_NDELAY的區(qū)別?O_NONBLOCK就產(chǎn)生出來(lái)，它在讀取不到數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)回傳-1，并且設(shè)置errno為EAGAIN。還是推薦POSIX規(guī)定的O_NONBLOCK，O_NONBLOCK可以在open和fcntl時(shí)設(shè)置。阻塞操作是指，在執(zhí)行設(shè)備操作時(shí)，若不能獲得資源，則進(jìn)程掛起直到滿足可操作的條件再進(jìn)行操作。非阻塞操作的進(jìn)程在不能進(jìn)行設(shè)備操作時(shí)，并不掛起。被掛起的進(jìn)程進(jìn)入sleep狀態(tài)，被從調(diào)度器的運(yùn)行隊(duì)列移走，直到等待的條件被滿足。?
在Linux驅(qū)動(dòng)程序中，我們可以使用等待隊(duì)列（wait queue）來(lái)實(shí)現(xiàn)阻塞操作。wait queue很早就作為一個(gè)基本的功能單位出現(xiàn)在Linux內(nèi)核里了，它以隊(duì)列為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，與進(jìn)程調(diào)度機(jī)制緊密結(jié)合，能夠用于實(shí)現(xiàn)核心的異步事件通知機(jī)制。等待隊(duì)列可以用來(lái)同步對(duì)系統(tǒng)資源的訪問(wèn)，上節(jié)中所講述Linux信號(hào)量在內(nèi)核中也是由等待隊(duì)列來(lái)實(shí)現(xiàn)的。?
sechedule? task_interruptible
?select / poll? ?epoll?https://blog.csdn.net/zxm342698145/article/details/80524331
? ?附加 ： 怎么樣理解 page fault ??
??http://www.itdecent.cn/p/f9b8c139c2ed
* 孤兒進(jìn)程的托孤，SUBREAPER
fork （） 與 vfork（）?
vfork 共用mm struct?
linux 通過(guò) pthread_create （創(chuàng)建線程的API）創(chuàng)建線程 ，調(diào)用的就是clone （把所有的資源都clone一份，p2的所有指針都指向p1)? linux 就是用這樣的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)線程的。所以在linux 中為什么線程也叫輕量級(jí)進(jìn)程（LWP）的原因。
思考： Linux實(shí)現(xiàn)進(jìn)程和線程 ，如果克隆一部分task_struct 那是什么（線程有了進(jìn)程的心，）
?TGID ：thread group id。對(duì)于同一進(jìn)程中的所有線程，tgid都是一致的，為該進(jìn)程的進(jìn)程ID。
Top 命令看到的就是 TGID
Top -H 看到的是線程ID
進(jìn)程的托孤： 白發(fā)人送黑發(fā)人
父進(jìn)程死，子進(jìn)程變成孤兒
subreaper ： 收割機(jī) （火葬場(chǎng)）
圖中的init 就是個(gè)收割機(jī)
## 練習(xí)題
* fork、vfork、Copy-on-Write例子
* life-period例子，實(shí)驗(yàn)體會(huì)托孤
* pthread_create例子，strace它
* 徹底看懂等待隊(duì)列的案例
# 第三部分大綱
調(diào)度器算法
* CPU/IO消耗型進(jìn)程?https://www.cnblogs.com/beMaster/p/5380037.html
多任務(wù)操作系統(tǒng)分為非搶占式多任務(wù)操作系統(tǒng)和搶占式多任務(wù)操作系統(tǒng)，現(xiàn)代的操作系統(tǒng)都是搶占式多任務(wù)操作系統(tǒng)。
除了虛擬處理器的機(jī)制外，進(jìn)程控制塊(PCB)也是使得操作系統(tǒng)能夠并發(fā)的關(guān)鍵。因?yàn)樵谶M(jìn)程切換時(shí)，進(jìn)程控制塊能夠保存當(dāng)前處理器的上下文，使得該進(jìn)程下次被調(diào)度時(shí)，能夠從上次停止的地方繼續(xù)運(yùn)行。
喜歡睡覺(jué)就是io消耗，喜歡干活就是cpu消耗
cpu利用率大概還是由程序本身 （一會(huì)sleep 一會(huì)兒for循環(huán))來(lái)定， 調(diào)度算法是大家都ready的時(shí)候要占用cpu的時(shí)候（誰(shuí)是優(yōu)先的) 一般情況基本就是nice值是0 的普通線程?
RT： runtime?
cpu消耗： 都花費(fèi)在cpu
該類(lèi)進(jìn)程在把時(shí)間都發(fā)在了執(zhí)行代碼上，即在該進(jìn)程執(zhí)行期間，馬不停蹄的使用處理器資源。所以除非被搶占，否則它們通常都一直不停地運(yùn)行，因此從系統(tǒng)響應(yīng)速度考慮，調(diào)度器不應(yīng)該經(jīng)常讓它們運(yùn)行。該類(lèi)進(jìn)程優(yōu)先級(jí)低，時(shí)間邊短。
io消耗 ： 都花費(fèi)在io 通常伴隨用戶體驗(yàn)
而優(yōu)先調(diào)度該類(lèi)進(jìn)程是為了讓該類(lèi)進(jìn)程是為了盡可能地消耗其所需要的處理器資源，從而讓該進(jìn)程阻塞住，這樣只要用戶一完成I/O操作，該進(jìn)程就會(huì)被喚醒，從而立刻處理I/O操作，那么在用戶看來(lái)，該進(jìn)程響應(yīng)非?？?，體現(xiàn)出了很好的用戶友好性。
* 吞吐率 vs. 響應(yīng)? ：??? 有一定的矛盾， 響應(yīng)和吞吐之間傾向哪一邊，另外一邊肯定會(huì)受到影響
上下文切換： 例如程序的切換
? 吞吐 ： 有用功
響應(yīng) ： 哪怕?tīng)奚渌蝿?wù) ，也要快速響應(yīng)
* SCHED_FIFO、SCHED_RR
* SCHED_NORMAL和CFS
* nice、renice
* chrt
進(jìn)程是資源的封裝，nice是對(duì)于線程的設(shè)置
## 練習(xí)題
* 運(yùn)行2個(gè)高CPU利用率程序，調(diào)整他們的nice
* 用chrt把一個(gè)死循環(huán)程序調(diào)整為SCHED_FIFO
* 閱讀ARM的big.LITTLE架構(gòu)資料，并論述為什么ARM要這么做？
# 第四部分大綱
調(diào)度算法：FIFO? RR NORMAL（CFS通過(guò)分子ptime 來(lái)均衡）
Linux 多核是個(gè)類(lèi)似分布式系統(tǒng)的概念：在每個(gè)核心之間跳動(dòng)
多核是每個(gè)核心勞動(dòng)最高興： 核與核之間 push_rt_task() 和 pull_rt_task() ，拉取的是task_struct
軟中斷負(fù)載均衡 RPS?
* 多核下負(fù)載均衡
* 中斷負(fù)載均衡、RPS軟中斷負(fù)載均衡
* cgroups和CPU資源分群分配
* Android和NEON對(duì)cgroups的采用
* Linux為什么不是硬實(shí)時(shí)的
* preempt-rt對(duì)Linux實(shí)時(shí)性的改造
## 練習(xí)題
* 用time命令跑1個(gè)含有2個(gè)死循環(huán)線程的進(jìn)程
* 用taskset調(diào)整多線程依附的CPU
* 創(chuàng)建和分群CPU的cgroup，調(diào)整權(quán)重和quota
* cyclictest
3. 進(jìn)程要知道哪些內(nèi)存地址上的數(shù)據(jù)在物理內(nèi)存上，哪些不在，還有在物理內(nèi)存上的哪里，需要用頁(yè)表來(lái)記錄
4.頁(yè)表的每一個(gè)表項(xiàng)分兩部分，第一部分記錄此頁(yè)是否在物理內(nèi)存上，第二部分記錄物理內(nèi)存頁(yè)的地址（如果在的話）
5. 當(dāng)進(jìn)程訪問(wèn)某個(gè)虛擬地址，去看頁(yè)表，如果發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)不在物理內(nèi)存中，則缺頁(yè)異常
6.缺頁(yè)異常的處理過(guò)程，就是把進(jìn)程需要的數(shù)據(jù)從磁盤(pán)上拷貝到物理內(nèi)存中，如果內(nèi)存已經(jīng)滿了，沒(méi)有空地方了，那就找一個(gè)頁(yè)覆蓋，當(dāng)然如果被覆蓋的頁(yè)曾經(jīng)被修改過(guò)，需要將此頁(yè)寫(xiě)回磁盤(pán)
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