二十一、Linux 进程与信号---进程查看和进程状态、进程调度和进程状态变化、进程标识

21.1 进程查看和进程状态

21.1.1 ps 指令

　　ps 指令通常可以查看到进程的 ID、进程的用户 ID、进程状态和进程的 Command

　　ps：查看当前用户启动的进程

　　ps -ef：详细查看后台进程信息，可以用 ps -ef | more 进行分屏查看

　　ps -aux：当前运行的进程占用的CPU的时间，内存的时间

USER：进程的属组
PID：进程的ID
PPID：父进程
%CPU：进程占用的CPU百分比
%MEM：占用内存的百分比
NI：进程的 NICE值，数值大，表示较少占用CPU的时间　
VSZ：进程虚拟大小
RSS：驻留中页的数量
TTY：终端ID
WCHAN：正在等待的时间
START：启动进程的时间
STAT：进程的状态
TIME：进程消耗CPU的时间
COMMAND：命令的名称和参数

21.1.2 进程状态

linux上进程有5种状态:
- 运行(正在运行或在运行队列中等待)
- 中断(休眠中, 受阻, 在等待某个条件的形成或接受到信号) ---可中断等待状态
- 不可中断(收到信号不唤醒和不可运行, 进程必须等待直到有中断发生)---不可中断等待状态
- 僵死(进程已终止, 但进程描述符存在, 直到父进程调用wait4()系统调用后释放)
- 停止(进程收到SIGSTOP, SIGSTP, SIGTIN, SIGTOU信号后停止运行运行)
ps工具标识进程的5种状态码:
- D 不可中断 uninterruptible sleep (usually IO)
- R 运行 runnable (on run queue)
- S 中断 sleeping
- T 停止 traced or stopped
- Z 僵死 a defunct ("zombie") process

　　注: 其它状态还包括W(无驻留页), <(高优先级进程), N(低优先级进程), L(内存锁页).

21.2 进程调度和进程状态变化

21.2.1 进程调度

　　进程如何进行调度：

第一步：处理内核中的工作
第二步：处理当前进程
第三步：选择进程
- 实时进程
- 普通进程　　
第四步：进程交换

　　启动进程之后，会启动一个 task_struct 结构体，在此结构体中会存储进程调度的一些信息。task_struct 中的调度信息：

策略
- 轮流策略
- 先进先出策略　　
优先权
- Jiffies 变量　　
实时优先权
- 实时进程之间　　
计数器

21.2.2 进程状态变化关系

21.3 进程标识

　　内核通过 PID 来区分不同的进程

 1 #include <unistd.h>
 2 #include <sys/types.h>
 3 
 4 pid_t getpid(void);    //获得当前进程ID
 5 uid_t getuid(void);//获得当前进程的实际用户ID
 6 uid_t geteuid(void);//获得当前进程的有效用户ID
 7 gid_t getgid(void);//获得当前进程的用户组ID
 8 pid_t getppid(void);//获得当前进程的父进程ID
 9 pid_t getpgrp(void);//获得当前进程所在的进程组ID
10 pid_t getpgid(pid_t pid);//获得进程ID 为 pid 的进程所在的进程组 ID

实际用户：即登陆的用户ID，自己的账号登陆系统后，输入 id ，即可查看到自己的用户ID，当前登陆进去的用户即为实际用户。可以用当前用户启动很多进程。
有效用户：在登陆实际用户后，我们仍然可以用不同的用户来启动进程，比如 root 用户。这种就使在执行进程的时候以一种特定的身份去启动，这个身份就是有效用户。一般情况下，有效用户就是实际用户。

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());//获得当前启动进程的进程编号
 9     printf("uid: %d\n", getuid());//获得当前实际用户的ID
10     printf("ppid: %d\n", getppid());//获得当前执行进程的父进程号
11     printf("euid: %d\n", geteuid());//获得当前有效用户的 ID
12     printf("user gid: %d\n", getgid());//获得用户的组ID
13     printf("gid: %d\n", getpgrp());//获得当前进程组的ID
14     printf("pgid: %d\n", getpgid(getpid()));//获得指定进程的进程组ID
15     printf("ppgid: %d\n", getpgid(getppid()));//获得当前父进程所在的进程组的ID
16 
17     return 0;
18 }