Linux進程，linux進程查看

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Linux進程

進程是Linux中交易管理的基本單元，所有的進程都擁有自己的獨立處理環境和系統資源，並且各進程之間不可以直接存取對方的資源，進程之間的交流需要通過特定的機制（IPC）。

在Linux系統的核心標頭檔中（/usr/src/kernels/核心版本/include/linux/sched.h）定義了進程式控制制塊（PCB）結構體struct task_struct來管理每個進程的資源。

進程資源分為兩個部分：核心空間進程資源、使用者空間進程資源

核心空間進程資源：PCB的相關資訊，控制塊本身、開啟的檔案表項、目前的目錄、當前終端資訊、線程基本資料、可訪問的記憶體空間、PID、PPID、UID、EID等。

使用者進程空間資源：通過成員mm_struct映射的記憶體空間，實際上就是進程的程式碼片段、資料區段、堆、棧、可訪問的共用庫記憶體空間。這些資源在進程退出的時候主動釋放。在進程運行時，可以通過查

看/proc/{pid}/maps檔案查看可以訪問的地址空間。

進程的狀態：就緒、運行、等待（可中斷、不可中斷）、停止、僵死

在/usr/src/kernels/核心版本/include/linux/sched.h標頭檔中定義了進程的狀態

/* * Task state bitmask. NOTE! These bits are also * encoded in fs/proc/array.c: get_task_state(). * * We have two separate sets of flags: task->state * is about runnability, while task->exit_state are * about the task exiting. Confusing, but this way * modifying one set can't modify the other one by * mistake. */#define TASK_RUNNING0#define TASK_INTERRUPTIBLE1#define TASK_UNINTERRUPTIBLE2#define __TASK_STOPPED4#define __TASK_TRACED8/* in tsk->exit_state */#define EXIT_ZOMBIE16#define EXIT_DEAD32/* in tsk->state again */#define TASK_DEAD64#define TASK_WAKEKILL128#define TASK_WAKING256#define TASK_PARKED512#define TASK_STATE_MAX1024

進程之間狀態的轉換圖如下：

進程的屬性

進程本身的屬性：PID（進程號）、PPID（父進程號）、PGID（進程組號）、SID（會話session ID）

調用getpid()函數可以擷取當前進程的PID，該函數在/usr/include/unistd.h標頭檔中聲明；

調用getppid()函數可以擷取當前進程父進程的PID，該函數在/usr/include/unistd.h標頭檔中聲明；

調用getpgid(_pid_t _pid)函數可以擷取指定進程_Pid的進程組號，該函數在/usr/include/unistd.h標頭檔中聲明；

調用getsid(_pid_t _pid)函數可以擷取指定進程_Pid的會話號SID（會話是一個或者多個進程的集合），該函數在/usr/include/unistd.h標頭檔中聲明；

進程的使用者屬性：RUID（真實使用者ID）、RGID（真是使用者組ID）、EUID（有效使用者ID）、EGID（有效使用者組ID）

調用getuid()函數可以擷取該進程的真實使用者RUID（執行此程式的使用者，建立該進程使用者的UID為此進程的RUID），該函數在/usr/include/unistd.h標頭檔中聲明；

調用geteuid()函數可以擷取有效使用者ID，該函數在/usr/include/unistd.h標頭檔中聲明；

調用getgid()擷取進程的使用者組ID（建立進程的使用者所在的組號），該函數在/usr/include/unistd.h標頭檔中聲明；

調用getegid()擷取有效進程使用者組ID，該函數在/usr/include/unistd.h標頭檔中聲明；

進程的管理

建立進程fork 和 vfork

在Linux環境下，建立進程的主要方法是調用fork函數。Linux下的所有進程都是由init進程（第一個進程PID=1）直接或者間接的建立，fork函數在/usr/include/unistd.h標頭檔中聲明；

若fork函數調用，那麼將產生兩個進程分支（父進程和子進程），在父進程中返回子進程的ID（大於0），在子進程中返回0；若調用失敗，在父進程中返回0；

下面是建立調用fork函數的程式

#include<stdio.h>#include<unistd.h>int main(){        pid_t pid;        if( (pid=fork()) == -1 ) //call fork() and test if succeed        {                printf("fork error!");                return -1;        }        else if(pid == 0)  //in sub thread        {                printf("This is sub thread.\n");                printf("in sub : My PID = %d\n",getpid());                printf("in sub : My PPID = %d\n",getppid());        }        else   //in father thread        {                printf("This is father thread.\n");                printf("in father : My PID = %d\n",getpid());        }        return 0;}

子進程與父進程

子進程將複製父進程使用者空間的所有資訊（檔案緩衝區、程式碼片段、資料區段、BSS段、堆、棧、檔案描述符），其中複製的僅僅是檔案描述符，但是對於與檔案描述符關聯的核心檔案表項（struct file結構體）則是採用的是共用的方式。

下面的程式中，雖然子進程複製了父進程的檔案描述符fd，但是和父進程操作的是同一個檔案

#include <sys/types.h>#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <fcntl.h>#include <string.h>#include <stdlib.h>int main(int argc,char *argv[]){    pid_t pid;    int fd;    int i=1;    int status;    char *ch1="hello";    char *ch2="world";    char *ch3="IN";    if((fd=open("test.txt",O_RDWR|O_CREAT,0644))==-1)//開啟一個檔案    {        perror("parent open");        exit(EXIT_FAILURE);    }    if(write(fd,ch1,strlen(ch1))==-1)//父進程向檔案中寫入字串1    {        perror("parent write");        exit(EXIT_FAILURE);    }    if((pid=fork())==-1)//建立一個子進程    {        perror("fork");        exit(EXIT_FAILURE);    }    else if(pid==0)  //在子進程中    {        i=2;        printf("in child\n");        printf("i=%d\n",i);        if(write(fd,ch2,strlen(ch2))==-1)//子進程複製了父進程的fd，然後向檔案中寫入字串2            perror("child write");        return 0;    }    else    {        sleep(1);//休眠1秒鐘，等待子進程執行完畢        printf("in parent\n");        printf("i=%d\n",i);        if(write(fd,ch3,strlen(ch3))==-1)//父進程寫入字串3            perror("parent,write");        wait(&status);//等待子進程結束        return 0;    }}

使用vfork建立進程

使用fork建立進程會複製父進程使用者空間的大量資料，有些情境這樣做是極大的浪費，所以使用vfork建立新進程時並不複製父進程的地址空間，而是在必要的時候才申請新的儲存空間，vfork比fork可以極大程度的提高效能。vfork只在需要的時候覆制，一般採用和父進程共用所有資源的方式處理。

下面的程式說明了vfork建立的子進程和父進程共用資料區段和程式碼片段。

#include<unistd.h>#include<error.h>#include<sys/types.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>int glob=6;int main(){        int var;        pid_t pid;        var=88;        printf("in beginning:\tglob=%d\tvar=%d\n",glob,var);        if((pid=vfork())<0)        {                perror("vfork");                exit(EXIT_FAILURE);        }        else if(pid==0)        {                printf("in child,modify the var:glob++,var++\n");                glob++;                var++;                printf("in child:\tglob=%d\tvar=%d\n",glob,var);                _exit(0);        }        else        {                printf("in parent:\tglob=%d\tvar=%d\n",glob,var);                return 0;        }}

上述程式共用glob和var變數，如果把上述中的vfork改為fork結果將會不一樣。

結束進程

結束進程意味著要回收進程的資源，又可以分為回收進程使用者空間的資源和回收進程核心空間的資源

回收使用者進程空間的資源

進程在正常退出前都需要執行退出處理函數，重新整理流緩衝區等操作，然後釋放使用者進程空間的所有資源，而進程在核心中的資源PCB並不會立即釋放，僅僅調用退出函數而沒有回收核心資源PCB的進程是一個僵死進程。

顯示的調用exit或者_exit系統調用可以結束進程。調用exit將以反序的方式執行由on_exit函數和atexit函數註冊的清理函數，同時重新整理緩衝區，並把退出狀態status返回給父進程。_exti是直接退出，僅僅把退出狀態交給父進程，不會進行清理工作和重新整理緩衝區。

注意：exit和return的區別，exit退出當前進程，而return僅僅退出當前函數。

回收核心空間的資源

回收核心空間的資源不是由退出進程本身完成的，而是由該進程的父親進程完成的。調用wait函數的父進程將阻塞式的等待該進程的任意一個子進程結束後，回收該子進程的核心空間的資源，wait函數定義在/usr/include/sys/wait.h標頭檔中。還可以使用waitpid函數等待指定子進程結束，其定義在/usr/include/sys/Wait.h中

孤兒進程和僵死進程

孤兒進程：因為父進程退出而導致一個子進程被init進程收養的進程稱為孤兒進程，即孤兒進程的父進程改為init進程。

僵死進程：進程已經退出（使用者空間的資源已經被回收），但是其父親進程還沒有回收核心資源的進程稱為僵死進程，即該進程在核心空間的PCB沒有被釋放。

下面的程式示範了一個孤兒進程

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<unistd.h>int main(){        pid_t pid;        if((pid=fork())==-1)                perror("fork");        else if(pid==0)        {                printf("sub : pid=%d,ppid=%d\n",getpid(),getppid());                sleep(2);                printf("sub : pid=%d,ppid=%d\n",getpid(),getppid());        }        else        {                printf("father : pid=%d,ppid=%d\n",getpid(),getppid());                sleep(1);                exit(0);        }}

下面的程式示範了一個僵死進程

#include<stdio.h>#include<unistd.h>#include<stdlib.h>int main(){        pid_t pid;        if((pid=fork())==-1)                perror("fork");        else if(pid==0)        {                printf("child_pid pid=%d\n",getpid());                exit(0);        }        sleep(3);        system("ps");        exit(0);}

程式的運行結果：

運行結果中的PID=10375的進程僵死，如果此時開啟/proc/10375/maps（該進程的使用者進程空間資訊），可以發現為空白，也就是使用者進程空間資源已經被回收。

守護進程

守護進程是一種在後台啟動並執行特殊進程，它脫離終端，從而可以避免守護進程被任何終端訊號打斷，它執行產生的資訊也不在任何終端顯示。守護進程周期性的執行某種任務或等待處理某些發生的事件，Linux的大多數伺服器就是使用守護進程實現的，比如web伺服器httpd等。

一般情況下，守護進程可以通過以下方式啟動：

（1）在系統啟動時啟動指令碼，通常放在/etc/rc.d目錄中；

（2）利用inet超級伺服器啟動，如telnet等；

（3）由cron命令定時啟動以及在終端用nohup命令啟動的進程也是守護進程。

建立一個守護進程需要遵循以下要點：

（1）屏蔽一個有關控制終端操作的訊號

（2）在後台運行。方法是在進程中建立子進程，並使父進程終止，使其在子進程中後台運行。

（3）脫離終端控制和進程組，這是因為一個進程屬於一個進程組，同進程組的進程共用一個控制終端，而一個進程關聯的控制終端和進程組通常是從父進程繼承下來的，因此子進程仍然受到父進程終端的影響。可以使用setsid()使子進程成為一個新的交談群組長和進程組長，與原來的進程組脫離關係。

（4）禁止進程重新開啟控制終端。進程已經成為一個無終端的交談群組長，但是仍然有許可權申請一個終端，只有交談群組長才能開啟終端。採用的辦法是再建立一個子進程，並讓父進程退出，該子進程就不再是交談群組長了，而且父進程也沒有終端控制。

（5）關閉開啟的檔案描述符。子進程會從父進程複製檔案描述符，這對守護進程沒有意義，反而會浪費系統資源，造成進程所佔的檔案系統無法卸載。

（6）改變當前工作目錄。進程活動的時候，進程工作目錄所在的檔案系統不能卸載，因此一般將守護進程的工作目錄設定為合適的目錄。

（7）重設檔案建立的掩碼。進程從父進程那裡繼承檔案建立掩碼umask，它可能修改守護進程所建立的檔案的儲存許可權，一般將檔案建立掩碼清除。

（8）處理SIGCHLD訊號（子進程退出訊號）。

怎查看linux上所有的進程

ps -aux 查看所有進程
top和uptime 可以查看你的系統運行狀態
如果你是想查看具體進程或者說服務的監聽連接埠等
你可以使用 netstat -an | grep ‘你的服務，或者連接埠’ 等
 
LINUX直接殺進程

kill -9 進程號

先 ps -ef | more 看進程情況

如果知道進程名稱 也可以用

ps -ef| grep 進程名稱

找到第二列 就是進程號 ，輸入 kill －9 進程號