文章目录

• 前言
• 一、进程标识
• 二、进程的用户ID与组ID（进程的运行身份）
• 三、进程的状态
• 四、Linux下的进程结构及管理

前言

  进程是一个程序一次执行的过程，是操作系统动态执行的基本单位。
  进程的概念主要有两点：
  第一，进程是一个实体。每个进程都有自己的虚拟地址空间，包括文本区、数据区和堆栈区。文本区域存储处理器执行的代码；数据区域存储变量和动态分配的内存；堆栈区域存储着活动进程调用的指令和本地变量。
  第二，进程是一个“执行中的程序”，它和程序有本质的区别。程序是静态的，是一些保存在磁盘上的指令的有序集合；而进程是一个动态的概念，它是一个运行着的程序，包含了进程的动态创建、调度和消亡的过程，是Linux的基本调度单位。只有当处理器赋予程序生命时，它才能成为一个活动的实体，称之为进程。
  内核的调度器负责在所有的进程间分配CPU执行时间，称为时间片(time slice)，它轮流在每个进程分得的时间片用完后从进程那里抢回控制权。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、进程标识

  OS（操作系统）会为每个进程分配一个唯一的整形ID，作为进程的标识号(PID)。
  进程O是调度进程，常被称为交换进程，它不执行任何程序，是内核的一部分，因此也被称为系统进程。
  进程除了自身的ID外，还有父进程ID(PPID)，也就是说每个进程都必须有它的父进程，操作系统不会无缘无故产生一个新进程。
  所有进程的祖先进程是同一个进程，它叫作 init 进程，ID为1，init进程是内核自举后的第一个启动的进程。init 进程负责引导系统、启动守护（后台）进程并且运行必要的程序，它不是系统进程，但它以系统的超级用户特权运行。

二、进程的用户ID与组ID（进程的运行身份）

  进程在运行过程中，必须具有一个类似于用户的身份，以便进行进程的权限控制。默认情况下，哪个登陆用户运行程序，该程序进程就具有该用户的身份。例如，假设当前登录用户为gotter，他运行了ls程序，则ls程序在运行过程中就具有gotter的身份，该ls进程的用户ID和组ID分别为gotter和gotter所属的组。这种类型的ID叫作进程的真实用户ID和真实组ID。真实用户ID和真实组ID可以通过函数getuid()和getgid()获得。
  与真实ID对应，进程还具有有效用户ID和有效组ID的属性，内核对进程的访问权限检查时，它检查的是进程的有效用户ID和有效组ID，而不是真实用户ID和真实组ID。默认情况下，用户的有效用户ID和有效组ID与真实用户ID和真实组ID是相同的。有效用户ID和有效组ID通过函数geteuid()和getegid()获得。
代码如下（示例）：

	#include <stdio.h>
	#include <stdlib.h>
	#include <unistd.h>
	int main()
	{
		printf("uid:%d gid:%d euid:%d egid:%d\n", getuid(), getgid(), geteuid(), getegid());
		return 0;
	}
	shell > id
	uid=500(ghaha) gid=500(ghaha) groups=500(ghaha)

  编译生成可执行文件a.out，程序文件的属性可能为：

	-rwxrwxr-x	1 ghaha 	ghaha	12132 Oct	709:26 a.out

  执行结果可能为：

	shell>./a.out
	uid:500 gid:500 euid:500 egid:500

  现在将 a.out 的所有者可执行属性改为s：

	shell>chmod u+s a.out
	shell>ll
	-rwsrwxr-x 1 ghaha ghaha 12132 Oct 7 09:26 a.out

  此时改另外一个用户 gotter 登录并运行程序 a.out：

	shell>id
	uid=502(gotter) gid=502(gotter) groups=502(gotter)
	shell>./a.out
	uid:502 gid:502 euid:500 egid:502

  可以看到，进程的有效用户身份变为了 ghaha，而不是 gotter 了，这是因为文件 a.out 的访问权限的所有者设置了 s 的属性，设置了该属性以后，用户运行 a.out 时， a.out 进程的有效用户身份将不再是运行 a.out 的用户，而是 a.out 文件的所有者。
  s 权限最常见的例子是 /usr/bin/passwd 程序，它的权限位为：

	shell>ll /usr/bin/passwd
	-r-s- -x- -x  1 root  root   16336 Feb 13  2003 /usr/bin/passwd

  我们知道，用户的用户名和密码是保存在 /etc/passwd （后来专门将密码保存在 /etc/shadow，它是根据 /etc/passwd 文件来生成 /etc/shadow 的，它把所有口令从 /etc/passwd 中移到了 /etc/shadow 中。这里用到的是影子口令，它将口令文件分成两部分：/etc/passwd 和 /etc/shadow，此时 /etc/shadow 就是影子口令文件，它保存的是加密的口令，而 /etc/passwd 中的密码全部变成 x ）下的。
  通过 ls -l 查看 /etc/passwd 这个文件，你会发现，这个文件普通用户都没有可写的权限，那我们执行 passwd 的时候确实能够修改密码，也就是说，任何一个用户运行该程序时，该程序的有效身份都将是 root （用普通用户身份去执行这个操作的时候，它会暂时得到文件拥有者 root 的权限），而这样 passwd 程序才有权限读取 /etc/passwd 文件的信息。

三、进程的状态

  进程是程序的执行过程，根据它的生命周期可以划分成3种状态，

	时间片 ———————————— 就 ←———————————— 因为等待资源分配而唤醒
	  |	调度 —————————— 绪				  		  |
	  |	 |										  |
	  |	 |										  |
	  |	 ↓										  |
	 执  行 ————— 因为等待某个资源而睡眠 ———————→ 等 待

• 执行态：该进程正在运行，即进程正在占用CPU
• 就绪态：进程已经具备执行的一切条件，正在等待分配 CPU 的处理时间片
• 等待态：进程不能使用 CPU，若等待事件发生（等待的资源分配到）则可将其唤醒

四、Linux下的进程结构及管理

  Linux 系统是一个多进程的系统，它的进程之间具有并行、互不干扰等特点，也就是说，进程之间是分离的任务，拥有各自的权利和责任。其中，每个进程都运行在各自的独立的虚拟地址空间，因此，即使一个进程发生了异常，它也不会影响到系统的其他进程。进程中各段如下所示：
进程中的数据段：

进程的调用：

						   ______________
						   |	     |	|
						   |用户进程	 ↓  |	用户态
						   |____________|
		   中断或系统调用——→______________
						   |		  | |
						   |内核进程	  ↓ |	内核态
						   |____________|

  Linux中的进程包含以下几个部分：

• “数据段”是存放全局变量、常数及动态数据分配的数据空间。数据段分成普通数据段（包括可读可写/只读数据段，存放静态初始化的全局变量或常量）、BSS 数据段（存放未初始化的全局变量）及堆（存放动态分配的数据）
• “正文段”存放的是 CPU 执行的机器指令部分
• “堆栈段”存放的是子程序的返回地址、子程序的参数及程序的局部变量等

 一些进程相关的信息：
  进程 process：是 OS 的最小单元，大小位 4GB，其中 1GB 给 OS，3GB 给进程 {代码区 堆 栈}。
  ps：查看活动进程
  ps -aux：查看各个进程的状态，包括运行、就绪、等待等状态
  ps -aux | grep ‘aa’：查找指定（aa）进程
  ps -ef：查看所有进程的 PID、PPID 等信息
  ps -aux：看 %cpu（cpu使用量）和 %mem（内存使用量）
  stat状态 {S就绪 T中断 R运行 Z僵尸}
  via.c &：&表示后台运行
  jobs：查看后台任务，fg 1把后台任务带到前台，ctrl+z 把进程带入后台
  kill -9：进程号→杀掉某个进程，top 显示前20条进程，动态改变
  pgrep ‘vi’：查找进程
  nice：改变优先级
  crontab：计划任务、定时操作等