Linuxシステムにおけるプロセス管理の詳細な説明

1. プロセスとスレッドの概念

出典: Baidu 百科事典:

プロセスとは、コンピュータ内のプログラムが特定のデータセットに対して行う操作です。システム内のリソース割り当てとスケジュールの基本単位であり、オペレーティングシステム構造の基礎となります。現代のスレッド指向のコンピュータアーキテクチャでは、プロセスはスレッドのコンテナーです。プログラムは、命令、データ、およびそれらの構成形式の記述であり、プロセスはプログラムの実体です。これは、特定のデータセットに対するコンピューターのプログラムの操作です。システムのリソース割り当てとスケジュールの基本単位であり、オペレーティングシステム構造の基礎です。プログラムは、命令、データ、およびそれらの構成形式の記述であり、プロセスはプログラムの実体です。

スレッドは、オペレーティングシステムが操作をスケジュールできる最小単位です。これはプロセス内に含まれており、プロセスの実際の操作単位です。スレッドとは、プロセス内の単一の連続した制御フローを指します。プロセス内で複数のスレッドを同時に実行することができ、各スレッドは異なるタスクを並行して実行します。

2. プロセス管理とは何ですか?

プロセスとは正確には何でしょうか?

プロセスとは、実行中のプログラムまたはコマンドです。各プロセスは実行中のエンティティであり、独自のアドレス空間を持ち、特定のシステムリソースを占有します。

ではプログラムとは何でしょうか?
プログラムとは、特定の目標を達成したり、特定の問題を解決したりするために、人間がコンピューター言語を使用して記述したコードの集合です。

別の言い方をしましょう:

プログラムとは、特定の機能を実現できる、人間がコンピューター言語で記述した実行可能コードの集合です。プロセスとは現在実行中のプログラムです。プログラムが実行されると、実行者の権限と属性、およびプログラムコードがメモリにロードされます。オペレーティングシステムはプロセスに ID 番号を割り当てます。これを PID (プロセス ID) と呼びます。

3. プロセス管理の役割

サーバーの健全性状態を判断する: 運用保守エンジニアの主な仕事は、サーバーの安全で安定した動作を確保することです。理想的な状況は、サーバー上で問題が発生した場合、サーバーがクラッシュしたりサービスが停止したりする前に、人間の介入によって問題を解決できることです。プロセス管理の主なタスクは、サーバーが現在正常に動作しているかどうか、および人間の介入が必要かどうかを判断することです。サーバーの CPU 使用率とメモリ使用量が高すぎる場合、問題を解決するには人による介入が必要になります。

システム内のすべてのプロセスを表示する: システム内で実行中のすべてのプロセスを表示する必要があります。これらのプロセスを通じて、システム内でどのサービスが実行されているか、また不正なサービスが実行されているかどうかを確認できます。

プロセスの強制終了: これは、プロセス管理で最も一般的に使用されない方法です。サービスを停止する必要がある場合は、コマンドを適切にシャットダウンして停止します (たとえば、 apacheサービスは、 service httpd stopでシャットダウンできます)。プロセスを終了する正しい方法が失敗した場合にのみ、 killコマンドを使用してプロセスを終了させることを検討します (あなたはキラーではないので、kill を使用してすべてのプロセスを終了しないでください。そうしないと、サーバーが簡単にクラッシュします)

4. Linuxプロセスのさまざまな状態

D : 復帰できないスリープ状態。通常はI/O状況で使用されます。

R : プロセスは実行中です。

S : プロセスはスリープモードにあり、起動できます。

T : 停止状態。バックグラウンドで一時停止されているか、プロセスがデバッグ状態にある可能性があります。

W : メモリ相互作用状態 (2.6 カーネル以降では無効)。

X : デッドプロセス（表示されないはずです）。

Z : ゾンビプロセス。プロセスは終了しましたが、その一部はまだメモリ内に残っています。

< : 優先度が高い (次のステータスは BSD 形式で表示されます)。

N : 優先度が低い。

L : メモリにロックされました。

s : サブプロセスを含めます。

l : マルチスレッド（小文字の L）。

+ : バックグラウンドで。

5. プロセスとスレッドの関係

（１）スレッドとプロセスの関係

たとえば、コンピューターは同時に 200 個のプロセスを実行しています。

スレッドとプロセスの概念: 各プロセスには少なくとも 1 つのスレッドが含まれており、これらのスレッドはプロセスのリソース空間を共有しています。スレッドが変更されると、CPU 実行プロセスのみが変更され、プロセスが所有するリソースは変更されません。同様に、プログラムには少なくとも 1 つのプロセスが含まれます。プロセス内で操作を実行するための最小単位であり、プロセッサスケジューリングを実行するための基本単位でもあります。各プロセスには、独自のアドレス空間と、メモリ、I/O、CPU などのリソースがあります。同じプロセス内のスレッドは、プロセスのアドレス空間を共有します。では、他のプロセスのアドレス空間を使用できるのでしょうか。もちろん、これは許可されていません。プロセスは独立しているため、プロセスがクラッシュしても、保護モードの他のプロセスには影響しません。システムにおけるリソース割り当ての基本単位、操作スケジュールの基本単位、同時実行の単位。

同じプロセス内の 2 つのスケジューリングを比較すると、スレッドの切り替えによってプロセスの切り替えは発生しません。
あるプロセスのスレッドが別のスレッドのプロセスに切り替わると、プロセス切り替えが発生します。同時実行プロセスは同時に実行でき、プロセス内のスレッドも同時に実行できます。所有されているリソース一般的に、スレッドは独自のリソースを所有しませんが、独自のプロセス内のリソースにアクセスできます。たとえば、プロセスによって開かれたファイルは、プロセス内の他のスレッドによって共有される可能性があります。

（２）まとめ

簡単にまとめてみましょう:

プロセス: システムで実行されているアプリケーションを指します。プログラムが実行されると、プロセスになります。プロセスは、リソース割り当ての最小単位です。スレッド: システムによってプロセッサ時間リソースを割り当てるための基本単位、またはプロセス内で独立して実行される単位実行フロー。スレッドは、プログラム実行の最小単位です。

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