进程是Linux系统里面非常重要的一个概念：进程是指处于运行状态的程序。

 

简单的说一个源程序经过编译链接，成为一个可以运行的程序，当可执行程序被加载到内存空间运行的时候，就成为了进程。程序是保存在磁盘上静态的代码和数据的集合，进程是动态的概念。

 

进程的属性：

 

进程创建后，系统内核为其分配了一系列的数据结构，这些数据结构保存了进程的相关属性。

标识符：内核为每个进程分配的唯一一个进程标识符，范围0-32767。进程ID是循环使用的，大于最大值时候重新从0开始寻找可以用的值。

进程的父进程标识符：除了init进程外，其他的都有父进程。

进程的用户标识：运行改程序的用户ID，当一个程序呗某个用户执行而变为进程时候，用户就是这个进程的用户标识符。

进程的有效用户标识符：该进程运行过程有效的用户身份，在运行文件权限许可等检查时候，以该用户标识符为依据。

进程有效组标识：当前进程的有效组标识，在运行文件权限许可等检查时候，以该有效组标识为依据，进程的用户和组相关的4个标识用于检查对文件系统的访问权限

进程的进程组标识符：一个进程可以属于某个进程组，通过设置进程组，可以实现向一组进程发送信号等进程操作。

进程回话标识符：每个进程都有唯一的会话，在进程的属性里面包含了进程的回话ID信息。

 

这些属性可以通过PS命令查询：

USER :进程的属主。

PID：进程的标识符

%CPU:CPU的百分比

%MEM：进程占用内存的百分比。

VSZ:进程占用虚拟内存的大小，单位KB

RSS：进程常驻集的大小。

TTY：终端的编号，tty1-tty6为文本模式下的控制台，pts/n是在图形陌生下打开的shell窗口或者远程登录打开的模拟控制台，没有终端显示“？”

 

STAT::进程的状态：常见的D （不可中断，通常为I/O操作），R（正在运行），S（睡眠模式），T（暂停），Z（僵尸），<(高优先级)，N(低优先级)，s（包含子进程），+（位于后台的进程组），I（多线程）

 

START:进程的开始时间

TIME:进程的运行时间

COMMAND：所执行的指令

 

Linux系统允许通过函数调用，查看进程的信息。常用的如下：

Getpid();获取进程ID。

Getppid ();获取进程的父进程ID

Getpgrp();调用getpgrp获取进程的进程组ID

Getuid();获取用户的真实用户ID

Getgid();获取真实的用户组ID。

Geteuid();获取进程的有效用户ID。

Getegid();获取进程的有效用户组ID。

 

 

进程的内存映像：

 

一个进程分为

代码段：存放可执行文件的指令，是可执行程序在内存里面的映像。只读。

数据段：存放已经初始化的全局变量。

BSS段：为初始化的全局变量。

堆：进程的内存空间，用于进程运行过程中动态分配内存。

栈：局部变量内存区，还用来保留函数调用时候的现场，函数调用时候，函数的参数被压入栈，有函数从栈中取出、函数返回时候，将返回值压入栈，由主函数从栈取出，栈由系统自动分配。

 

 

进程组：

每个进程都唯一的归属与某个进程组：在shell环境里面。一条Linux命令就可以成为一个进程，这个命令可以只包含一个命令，也可以是通过管道连接起来的若干命令，每个进程组都有一个组长进程，进程组的ID就是这个组长的ID，当进程组内的所有进程都结束，或者都加入到其他的进程组内部时候，该进程组结束。

 

 

Int setpgid(_pid_t _pid,_pid_t_ tpgid);

_pid.用于指定要修改的进程的ID，如果该参数为0，则指向当前进程的ID，

_pgid用于指定新的进程组的ID，如果参数为0，则只当前进程。

 

进程的会话：

 

当用户登录一个新的shell环境时候，一个新的会话产生，一个会话可以包含若干个进程组，但是这些进程组里面只能有一个是前台进程，前台进程通过其组长进程与控制终端相连接，接收来自终端的输入及信号。一个会话有会话ID来标识，会话ID是会话首进程的ID。

 

Linux提供了setsid函数用来产生一个新的对话，但是调用setsid的进程应该保证不是某个进程组的组长进程。Setsid调用成功后产生一个新的会话，新会话的ID是调用进程的进程ID，新会话里面只包含一个进程：即调用setsid的进程，且该会会话没有控制终端。

Setsid 函数调用成功返回进程组的ID，否则出错可以用errno捕捉，典型错误是调用进程为某个进程组组长，错误码 EPERM。

 

 

前台进程：运行过程中和控制终端相连接的进程，随时可以通过控制终端和前台进程进行交互，例如用户登录的时候shell进程。

后台进程没有控制终端：linux系统下的各种守护进程就属于后台进程。

 

 

进程的控制终端：

Linux系统支持多个用户同时从终端登录操作系统，类似与windows下的远程桌面连接，用户通过终端输入请求，提交给主机运行，并显示主机运行结果，传统的Linux系统终端是RS232串口通信协议的串口终端，终端与主机间的通信通过主机的串口进行。因为距离短，速度慢，网络终端与主机通过以太网连接，数据速度传输快，网络终端占主流。

 

Linux系统里面，每一个终端设备都有一个设备文件和它关联，这些终端设备成为tty，zaishell环境下，可以通过执行tty命令，查看当前终端的名子，用户可以通过telnet远程登录到某个linux系统，此时其实没有真正的终端设备，linux系统为用户自动分配一个“伪终端”的设备，设备名字类似与：/dev/pts/xxx.

 

控制终端：是只一个进程运行，进程与用户交互的界面。一个进程从终端启动后，这个进程的运行过程就和控制终端密切相关。可以通过控制终端输入/ 输出，也可以通过控制终端向进程发信号，如（CTRL+C），当控制终端被关闭的时，该控制终端所关联的进程收到SIGHUP信号，系统对该信号默认是终止进程。

 

进程的状态：

 

可运行态：

有两种情况，一种是正在运行，一种是处于就绪状态。处于就绪状态只要得到CPU就可以运行，要等待系统按照时间片轮转规则将CPU分给它。

 

等待状态：表明进程等待某个事件发生或者某个资源就绪。

该状态可分为两种：可中断和不可中断。可中断进程既可以被信号中断，也可以由于资源就绪而被唤醒进入运行状态。而不可中断在任何情况下都不可中断，一旦资源就绪就必须立即运行。

 

暂停状态：进程接收到某个信号，暂时停止运行，大多数进程是由于处于调试，才会出现。

 

僵死：结束但是没有消亡，结束运行就处于僵死状态，进程退出前回向父进程发送SIGCLD信号。父进程调用wait()，函数为子进程退出做收尾工作，如果父进程没有做该工作，子进程虽然退出，但是通过ps依然可以看到，要避免这种状态。

 

Top命令可以动态输出进程信息。

 

进程的优先级：

 

作为一个多任务操作系统，Linux系统允许多个进程同时进行，但是cpu数量少于同时运行的进程数量时候，不可能实现真正的同时运行，以单CPU的计算机为例，如果系统存在两个进程同时运行，则同一时刻只有一个进程占用CPU运行。

 

为了实现多任务的目标，Linux系统使用了一种“时间片轮转”的进程调度方式，为每个进程指派一定的与运行时间，这个时间片通常很短，以毫秒甚至更小单位级别，系统和核心依照某种规则，从大量的进程中选取一个进程投入，其余等待，当运行的那个进程时间片用完或者进程的执行完毕退出，系统开始新的调度，因为每个时间片时间很短，所以看似同时运行一样。

 

进程的优先级定义了进程的优先顺序，优先级的数值越低，进程越是优先被调度。

优先级是由进程的优先级别（PR）和进程的谦让度（NI）两个因素合成决定的，一个进程优先级别是由父进程继承来的，用户进程不可更改。

 

为了方便更改进程的优先级，提供了nice系统调用，来修改进程的谦让度，进程的谦让度在创建时候默认为0，系统运行的谦让度范围为最高优先级的-20到最低优先级的19，通过nice调用可以改变。

 

函数原型：intnice(int_inc);位置：<unistd.h>

_inc是谦让度，返回0表示成功。Nice函数只能更改自身谦让度。

函数 setpriority可以修改其他进程谦让度。位于<sys/resource.h>。

 intsetpriority(_priority_which_t_which,id_t_who,int_prio)；

参数含义:_which，制定设置谦让度的目标类型。_who:设置谦让度的目标。

_prio 要设置的谦让度。