Linux进程概念

进程的调度算法

1. 先来先服务 （FCFS，first come first served） 
   在所有调度算法中，最简单的是非抢占式的FCFS算法。 
   算法原理：进程按照它们请求CPU的顺序使用CPU.就像你买东西去排队，谁第一个排，谁就先被执行，在它执行的过程中，不会中断它。当其他人也想进入内存被执行，就要排队等着，如果在执行过程中出现一些事，他现在不想排队了，下一个排队的就补上。此时如果他又想排队了，只能站到队尾去。 
   算法优点：易于理解且实现简单，只需要一个队列(FIFO)，且相当公平 
   算法缺点：比较有利于长进程，而不利于短进程，有利于CPU 繁忙的进程，而不利于I/O 繁忙的进程

2. 最短作业优先（SJF, Shortest Job First） 
   短作业优先（SJF, Shortest Job First）又称为“短进程优先”SPN(Shortest Process Next)；这是对FCFS算法的改进，其目标是减少平均周转时间。 
   算法原理：对预计执行时间短的进程优先分派处理机。通常后来的短进程不抢先正在执行的进程。 
   算法优点：相比FCFS 算法，该算法可改善平均周转时间和平均带权周转时间，缩短进程的等待时间，提高系统的吞吐量。 
   算法缺点：对长进程非常不利，可能长时间得不到执行，且未能依据进程的紧迫程度来划分执行的优先级，以及难以准确估计进程的执行时间，从而影响调度性能。

3. 最高响应比优先法(HRRN，Highest Response Ratio Next) 
   最高响应比优先法(HRRN，Highest Response Ratio Next)是对FCFS方式和SJF方式的一种综合平衡。FCFS方式只考虑每个作业的等待时间而未考虑执行时间的长短，而SJF方式只考虑执行时间而未考虑等待时间的长短。因此，这两种调度算法在某些极端情况下会带来某些不便。HRN调度策略同时考虑每个作业的等待时间长短和估计需要的执行时间长短，从中选出响应比最高的作业投入执行。这样，即使是长作业，随着它等待时间的增加，W / T也就随着增加，也就有机会获得调度执行。这种算法是介于FCFS和SJF之间的一种折中算法。 
   算法原理：响应比R定义如下： R =(W+T)/T = 1+W/T 
   其中T为该作业估计需要的执行时间，W为作业在后备状态队列中的等待时间。每当要进行作业调度时，系统计算每个作业的响应比，选择其中R最大者投入执行。 
   算法优点：由于长作业也有机会投入运行，在同一时间内处理的作业数显然要少于SJF法，从而采用HRRN方式时其吞吐量将小于采用SJF 法时的吞吐量。 
   算法缺点：由于每次调度前要计算响应比，系统开销也要相应增加。

4. 时间片轮转算法（RR，Round-Robin） 
   该算法采用剥夺策略。时间片轮转调度是一种最古老，最简单，最公平且使用最广的算法，又称RR调度。每个进程被分配一个时间段，称作它的时间片，即该进程允许运行的时间。 
   算法原理：让就绪进程以FCFS 的方式按时间片轮流使用CPU 的调度方式，即将系统中所有的就绪进程按照FCFS 原则，排成一个队列，每次调度时将CPU 分派给队首进程，让其执行一个时间片，时间片的长度从几个ms 到几百ms。在一个时间片结束时，发生时钟中断，调度程序据此暂停当前进程的执行，将其送到就绪队列的末尾，并通过上下文切换执行当前的队首进程，进程可以未使用完一个时间片，就出让CPU（如阻塞）。 
   算法优点：时间片轮转调度算法的特点是简单易行、平均响应时间短。 
   算法缺点：不利于处理紧急作业。在时间片轮转算法中，时间片的大小对系统性能的影响很大，因此时间片的大小应选择恰当 。
   时间片大小的确定 

   1.系统对响应时间的要求 
   2.就绪队列中进程的数目 
   3.系统的处理能力

5. 多级反馈队列(Multilevel Feedback Queue) 
   多级反馈队列调度算法是一种CPU处理机调度算法，UNIX操作系统采取的便是这种调度算法。 
   多级反馈队列调度算法描述： 
   　　1、进程在进入待调度的队列等待时，首先进入优先级最高的Q1等待。 
   　　2、首先调度优先级高的队列中的进程。若高优先级中队列中已没有调度的进程，则调度次优先级队列中的进程。例如：Q1,Q2,Q3三个队列，只有在Q1中没有进程等待时才去调度Q2，同理，只有Q1,Q2都为空时才会去调度Q3。 
   　　3、对于同一个队列中的各个进程，按照时间片轮转法调度。比如Q1队列的时间片为N，那么Q1中的作业在经历了N个时间片后若还没有完成，则进入Q2队列等待，若Q2的时间片用完后作业还不能完成，一直进入下一级队列，直至完成。 
   　　4、在低优先级的队列中的进程在运行时，又有新到达的作业，那么在运行完这个时间片后，CPU马上分配给新到达的作业（抢占式）。 
   　　在多级反馈队列调度算法中，如果规定第一个队列的时间片略大于多数人机交互所需之处理时间时，便能够较好的满足各种类型用户的需要。

使用代码模拟实现僵尸进程, 孤儿进程的场景. 

僵尸进程（Zombies）：

(1)僵尸进程是一个比较特殊的状态，当进程退出父进程（使用wait()系统调用）没有没有读取到子进程退出的返回代码时就会产生僵尸进程。僵尸进程会在以终止状态保持在进程表中，并且会一直等待父进程读取退出状态代码。

(2)一个进程在其父进程没有调用wait()或waitpid()的情况下退出。这个子进程就是僵尸进程。如果其父进程还存在而一直不调用wait()，则僵尸进程无法回收，等到其父进程退出后该进程将被init收回。

孤儿进程：

一个父进程退出，而它的一个或多个子进程还在运行，那么那些子进程将成为孤儿进程。孤儿进程将被init进程(进程号为1)所收养，并由init进程对它们完成状态收集工作。

此时就创建了1个10s的孤儿进程。

练习使用setenv, export等环境变量相关的函数和命令. 

1.动态库路径的设置

Linux下调用动态库和windows不一样.linux 可执行程序是靠配置文件去读取路径的,因此有些时候需要设置路径 
具体操作如下

export LD_LIBRARY_PATH=/home/.....(动态库的目录)

不过这种设置方法只是在当前的session中有效

你可以修改配置文件实现任何session都有效

2.环境变量的设置

一般来说，配置交叉编译工具链的时候需要指定编译工具的路径，此时就需要设置环境变量。例如我的mips-linux-gcc编译器在“/opt /au1200_rm/build_tools/bin”目录下，build_tools就是我的编译工具，则有如下三种方法来设置环境变量：

2.1、直接用export命令：

#export PATH=$PATH:/opt/au1200_rm/build_tools/bin 
查看是否已经设好，可用命令export查看： 
可以看到，环境变量已经设好，PATH里面已经有了我要加的编译器的路径。

2.2、修改profile文件：

#vi /etc/profile 
在里面加入: 
export PATH="$PATH:/opt/au1200_rm/build_tools/bin"

让环境变量立即生效需要执行如下命令：

#source /etc/profile

2.3. 修改.bashrc文件：

# vi /root/.bashrc 
在里面加入： 
export PATH="$PATH:/opt/au1200_rm/build_tools/bin"

后两种方法一般需要重新注销系统才能生效，最后可以通过echo命令测试一下： 
# echo $PATH 
看看输出里面是不是已经有了/my_new_path这个路径了。 
-----------------------------------------------------------------------------------

“/bin”、“/sbin”、“/usr/bin”、“/usr/sbin”、“/usr/local/bin”等路径已经在系统环境变量中了，如果可执行文件在这几个标准位置，在终端命令行输入该软件可执行文件的文件名和参数(如果需要参数)，回车即可。

如果不在标准位置，文件名前面需要加上完整的路径。不过每次都这样跑就太麻烦了，一个“一劳永逸”的办法是把这个路径加入环境变量。命令 “PATH=$PATH:路径”可以把这个路径加入环境变量，但是退出这个命令行就失效了。要想永久生效，需要把这行添加到环境变量文件里。有两个文件可选：“/etc/profile”和用户主目录下的“.bash_profile”，“/etc/profile”对系统里所有用户都有效，用户主目录下的“.bash_profile”只对这个用户有效。

“PATH=PATH:路径1:路径2:...:路径n”，意思是可执行文件的路径包括原先设定的路径，也包括从“路径1”到“路径n”的所有路径。当用户输入一个一串字符并按回车后，shell会依次在这些路径里找对应的可执行文件并交给系统核心执行。那个“PATH:路径1:路径2:...:路径n”，意思是可执行文件的路径包括原先设定的路径，也包括从“路径1”到“路径n”的所有路径。当用户输入一个一串字符并按回车后，shell会依次在这些路径里找对应的可执行文件并交给系统核心执行。那个“PATH”表示原先设定的路径仍然有效，注意不要漏掉。某些软件可能还有“PATH”以外类型的环境变量需要添加，但方法与此相同，并且也需要注意“$”。

注意，与DOS/Window不同，UNIX类系统环境变量中路径名用冒号分隔，不是分号。另外，软件越装越多，环境变量越添越多，为了避免造成混乱，建议所有语句都添加在文件结尾，按软件的安装顺序添加。

格式如下()：

# 软件名-版本号

PATH=$PATH:路径1:路径2:...:路径n

其他环境变量=$其他环境变量:...

在“profile”和“.bash_profile”中，“#”是注释符号，写在这里除了视觉分隔外没有任何效果。

设置完毕，注销并重新登录，设置就生效了。如果不注销，直接在shell里执行这些语句，也能生效，但是作用范围只限于执行了这些语句的shell。

相关的环境变量生效后，就不必老跑到软件的可执行文件目录里去操作了。

from: http://blog.****.net/kpgood/archive/2009/03/07/3965446.aspx

 

使用linux的朋友越来越多了，在linux下做开发首先就是需要配置环境变量，下面以配置Java环境变量为例介绍三种配置环境变量的方法。

1.修改/etc/profile文件

如果你的计算机仅仅作为开发使用时推荐使用这种方法，因为所有用户的shell都有权使用这些环境变量，可能会给系统带来安全性问题。

(1)用文本编辑器打开/etc/profile

(2)在profile文件末尾加入：

JAVA_HOME=/usr/share/jdk1.5.0_05

PATH=JAVAHOME/bin:JAVAHOME/bin:PATH

CLASSPATH=.:JAVAHOME/lib/dt.jar:JAVAHOME/lib/dt.jar:JAVA_HOME/lib/tools.jar

export JAVA_HOME

export PATH

export CLASSPATH

(3)重新登录

注解：

a. 你要将 /usr/share/jdk1.5.0_05jdk 改为你的jdk安装目录

b. linux下用冒号“:”来分隔路径

c. PATH/PATH/CLASSPATH / $JAVA_HOME 是用来引用原来的环境变量的值,在设置环境变量时特别要注意不能把原来的值给覆盖掉了，这是一种常见的错误。

d. CLASSPATH中当前目录“.”不能丢,把当前目录丢掉也是常见的错误。

e. export是把这三个变量导出为全局变量。

f. 大小写必须严格区分。

2. 修改.bashrc文件

这种方法更为安全，它可以把使用这些环境变量的权限控制到用户级别，如果你需要给某个用户权限使用这些环境变量，你只需要修改其个人用户主目录下的.bashrc文件就可以了。

(1)用文本编辑器打开用户目录下的.bashrc文件

(2)在.bashrc文件末尾加入：

set JAVA_HOME=/usr/share/jdk1.5.0_05

export JAVA_HOME

set PATH=JAVAHOME/bin:JAVAHOME/bin:PATH

export PATH

set CLASSPATH=.:JAVAHOME/lib/dt.jar:JAVAHOME/lib/dt.jar:JAVA_HOME/lib/tools.jar

export CLASSPATH

(3)重新登录

3. 直接在shell下设置变量

不赞成使用这种方法，因为换个shell，你的设置就无效了，因此这种方法仅仅是临时使用，以后要使用的时候又要重新设置，比较麻烦。

只需在shell终端执行下列命令：

export JAVA_HOME=/usr/share/jdk1.5.0_05

export PATH=JAVAHOME/bin:JAVAHOME/bin:PATH

export CLASSPATH=.:JAVAHOME/lib/dt.jar:JAVAHOME/lib/dt.jar:JAVA_HOME/lib/tools.jar

在 linux系统 下，如果你下载并安装了应用程序，很有可能在键入它的名称时出现“ command not found ”的提示内容。如果每次都到安装目标文件夹内，找到可执行文件来进行操作就太繁琐了。这涉及到环境变量 PATH 的设置问题，而 PATH 的设置也是在 linux 下定制环境变量的一个组成部分。本文基于 RedHat 9.0 ，详细讲解了环境变量定制的问题。

2、变量简介

Linux 是一个多用户的操作系统。每个用户登录系统后，都会有一个专用的运行环境。通常每个用户默认的环境都是相同的，这个默认环境实际上就是一组环境变量的定义。用户可以对自己的运行环境进行定制，其方法就是修改相应的系统环境变量。

3、常见的环境变量

$PATH：决定了shell将到哪些目录中寻找命令或程序

$HOME：当前用户主目录

$MAIL：是指当前用户的邮件存放目录。

$SHELL：是指当前用户用的是哪种Shell。

$HISTSIZE：是指保存历史命令记录的条数

$LOGNAME：是指当前用户的登录名。

$HOSTNAME：是指主机的名称，许多应用程序如果要用到主机名的话，通常是从这个环境变量中来取得的。

$LANG/LANGUGE：是和语言相关的环境变量，使用多种语言的用户可以修改此环境变量。

PS1：是基本提示符，对于root用户是#，对于普通用户是PS1：是基本提示符，对于root用户是#，对于普通用户是，也可以使用一些更复杂的值。

$PS2：是附属提示符，默认是“>”。可以通过修改此环境变量来修改当前的命令符，比如下列命令会将提示符修改成字符串“Hello,My NewPrompt :) ”。

# PS1=" Hello,My NewPrompt :) "

$IFS：输入域分隔符。当shell读取输入时，用来分隔单词的一组字符，它们通常是空格、制表符和换行符。

$0：shell脚本的名字。

例如，在我的Linux系统中：

echoecho0

/bin/bash

$#：传递给脚本的参数个数。

：shell脚本的进程号，脚本程序通常会用它生成一个唯一的临时文件，如/tmp/tmfile_

例如，在我的Linux系统中：

echoecho$

31038               #表示当前shell进程号为31038

4、export命令

export命令将作为他参数的变量导入到子shell中，并使之在子shell中有效。export命令把自己的参数创建为一个环境变量，而这个环境变量可以被其他脚本和当前程序调用的程序看见。

4.1 实验 导出变量

（1）我们先列出脚本程序export2

#！/bin/sh

echo "$foo"

echo "$bar"

（2）然后是脚本export1。在这个脚本的结尾，我们调用export2：

#!/bin/sh

foo="The first meta-syntactic variable"

export bar="The second meta-syntactic variable"

export2

运行这个脚本,将得到如下的输出：

$ export1

                                          #这是个空格，是因为变量foo在export2中不可用，所以$foo被复制为空

The second meta-syntactic variable

$

4.2 设置一个新的环境变量WELCOME

exportWELCOME="Hello!"exportWELCOME="Hello!" echo $WELCOME 
Hello!

5、定制环境变量

环境变量是和 Shell 紧密相关的，用户登录系统后就启动了一个 Shell 。对于 Linux 来说一般是 bash ，但也可以重新设定或切换到其它的 Shell 。根据发行版本的情况， bash 有两个基本的系统级配置文件： /etc/bashrc 和 /etc/profile 。这些配置文件包含两组不同的变量： shell 变量和环境变量。前者只是在特定的 shell 中固定（如 bash ），后者在不同 shell 中固定。很明显， shell 变量是局部的，而环境变量是全局的。环境变量是通过 Shell 命令来设置的，设置好的环境变量又可以被所有当前用户所运行的程序所使用。对于 bash 这个 Shell 程序来说，可以通过变量名来访问相应的环境变量，通过 export 来设置环境变量。下面通过几个实例来说明。

5.1 使用命令echo 显示环境变量

#本例使用echo显示常见的变量HOME

echoechoHOME

/home/lqm

5.2 设置一个新的环境变量

$ export HELLO=“Hello!”

echoechoHELLO

Hello!

5.3 使用 env 命令显示所有的环境变量

$ env

SSH_AGENT_PID=1875

HOSTNAME=lqm

SHELL=/bin/bash

TERM=xterm

HISTSIZE=1000

……

5.4  使用set 命令显示所有本地定义的Shell 变量

$ set

BASH=/bin/bash

……

5.5  使用 unset 命令来清除环境变量

$ export TEST=“test”       # 增加一个环境变量 TEST

$ env | grep TEST               # 此命令有输出，证明环境变量 TEST 已经存在了

TEST=test

unsetunsetTEST                   #删除环境变量TEST

$ env | grep TEST              # 此命令无输出，证明环境变量 TEST 已经存在了

5.6  使用 readonly 命令设置只读变量

如果使用了 readonly 命令的话，变量就不可以被修改或清除了。示例如下：

$ export TEST="Test"        # 增加一个环境变量 TEST

$ readonly TEST                  #将环境变量TEST设为只读

$ unset TEST                      #会发现此变量不能被删除

-bash: unset: TEST: cannot unset: readonly variable

$ TEST="New" #会发现此变量不能被修改

-bash: TEST: readonly variable

5.7  用C 程序来访问和设置环境变量

对于 C 程序的用户来说，可以使用下列三个函数来设置或访问一个环境变量。

getenv() 访问一个环境变量。输入参数是需要访问的变量名字，返回值是一个字符串。如果所访问的环境变量不存在，则会返回 NULL 。

setenv() 在程序里面设置某个环境变量的函数。

unsetenv() 清除某个特定的环境变量的函数。

另外，还有一个指针变量 environ ，它指向的是包含所有的环境变量的一个列表。下面的程序可以打印出当前运行环境里面的所有环境变量：

#include <stdio.h>

extern char**environ;

int main ()

{

char**var;

for (var =environ;*var !=NULL;++var)

printf ("%s \n ",*var);

return 0;

}

5.8 通过修改环境变量定义文件来修改环境变量。

需要注意的是，一般情况下，这仅仅对于普通用户适用，避免修改根用户的环境定义文件，因为那样可能会造成潜在的危险。

$vi /etc/bashrc      #修改shell变量

$vi /etc/profile       #修改环境变量定义文件

然后编辑你的 PATH 声明，其格式为：

PATH=$PATH:<PATH 1>:<PATH 2>:<PATH 3>:------:<PATH N>

你可以自己加上指定的路径，中间用冒号隔开。环境变量更改后，在用户下次登陆时生效，如果想立刻生效，则可执行下面的语句：$ source .bash_profile

需要注意的是，最好不要把当前路径 “./” 放到 PATH 里，这样可能会受到意想不到的攻击。完成后，可以通过 echoechoPATH 查看当前的搜索路径。这样定制后，就可以避免频繁的启动位于 shell 搜索的路径之外的程序了。