二十一、Linux 進程與信號---進程查看和進程狀態、進程調度和進程狀態變化、進程標識

本文轉載自查看原文 2018-06-03 20:37 1213 Linux系統編程筆記

21.1 進程查看和進程狀態

21.1.1 ps 指令

　　ps 指令通常可以查看到進程的 ID、進程的用戶 ID、進程狀態和進程的 Command

　　ps：查看當前用戶啟動的進程

　　ps -ef：詳細查看后台進程信息，可以用 ps -ef | more 進行分屏查看

　　ps -aux：當前運行的進程占用的CPU的時間，內存的時間

USER：進程的屬組
PID：進程的ID
PPID：父進程
%CPU：進程占用的CPU百分比
%MEM：占用內存的百分比
NI：進程的 NICE值，數值大，表示較少占用CPU的時間　
VSZ：進程虛擬大小
RSS：駐留中頁的數量
TTY：終端ID
WCHAN：正在等待的時間
START：啟動進程的時間
STAT：進程的狀態
TIME：進程消耗CPU的時間
COMMAND：命令的名稱和參數

21.1.2 進程狀態

linux上進程有5種狀態:
- 運行(正在運行或在運行隊列中等待)
- 中斷(休眠中, 受阻, 在等待某個條件的形成或接受到信號) ---可中斷等待狀態
- 不可中斷(收到信號不喚醒和不可運行, 進程必須等待直到有中斷發生)---不可中斷等待狀態
- 僵死(進程已終止, 但進程描述符存在, 直到父進程調用wait4()系統調用后釋放)
- 停止(進程收到SIGSTOP, SIGSTP, SIGTIN, SIGTOU信號后停止運行運行)
ps工具標識進程的5種狀態碼:
- D 不可中斷 uninterruptible sleep (usually IO)
- R 運行 runnable (on run queue)
- S 中斷 sleeping
- T 停止 traced or stopped
- Z 僵死 a defunct ("zombie") process

　　注: 其它狀態還包括W(無駐留頁), <(高優先級進程), N(低優先級進程), L(內存鎖頁).

21.2 進程調度和進程狀態變化

21.2.1 進程調度

　　進程如何進行調度：

第一步：處理內核中的工作
第二步：處理當前進程
第三步：選擇進程
- 實時進程
- 普通進程　　
第四步：進程交換

　　啟動進程之后，會啟動一個 task_struct 結構體，在此結構體中會存儲進程調度的一些信息。task_struct 中的調度信息：

策略
- 輪流策略
- 先進先出策略　　
優先權
- Jiffies 變量　　
實時優先權
- 實時進程之間　　
計數器

21.2.2 進程狀態變化關系

21.3 進程標識

　　內核通過 PID 來區分不同的進程

 1 #include <unistd.h>
 2 #include <sys/types.h>
 3 
 4 pid_t getpid(void);    //獲得當前進程ID
 5 uid_t getuid(void);//獲得當前進程的實際用戶ID
 6 uid_t geteuid(void);//獲得當前進程的有效用戶ID
 7 gid_t getgid(void);//獲得當前進程的用戶組ID
 8 pid_t getppid(void);//獲得當前進程的父進程ID
 9 pid_t getpgrp(void);//獲得當前進程所在的進程組ID
10 pid_t getpgid(pid_t pid);//獲得進程ID 為 pid 的進程所在的進程組 ID

實際用戶：即登陸的用戶ID，自己的賬號登陸系統后，輸入 id ，即可查看到自己的用戶ID，當前登陸進去的用戶即為實際用戶。可以用當前用戶啟動很多進程。
有效用戶：在登陸實際用戶后，我們仍然可以用不同的用戶來啟動進程，比如 root 用戶。這種就使在執行進程的時候以一種特定的身份去啟動，這個身份就是有效用戶。一般情況下，有效用戶就是實際用戶。

例子：process_id.c

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <unistd.h>
 4 #include <sys/types.h>
 5 
 6 int main(void)
 7 {
 8     printf("pid: %d\n", getpid());//獲得當前啟動進程的進程編號
 9     printf("uid: %d\n", getuid());//獲得當前實際用戶的ID
10     printf("ppid: %d\n", getppid());//獲得當前執行進程的父進程號
11     printf("euid: %d\n", geteuid());//獲得當前有效用戶的 ID
12     printf("user gid: %d\n", getgid());//獲得用戶的組ID
13     printf("gid: %d\n", getpgrp());//獲得當前進程組的ID
14     printf("pgid: %d\n", getpgid(getpid()));//獲得指定進程的進程組ID
15     printf("ppgid: %d\n", getpgid(getppid()));//獲得當前父進程所在的進程組的ID
16 
17     return 0;
18 }