Wat is proces-ID (PID)?

Een proces-ID (PID) is een unieke numerieke identificatie die door een besturingssysteem aan elk lopend proces.

Wat is proces-ID (PID)?

Een proces-ID (PID) is een unieke identificatie die door een besturingssysteem wordt toegewezen aan elk proces dat wordt uitgevoerd. Het dient als referentienummer waarmee het systeem processen kan beheren en volgen terwijl ze worden uitgevoerd. Het besturingssysteem wijst een PID toe aan elk actief proces, wat helpt bij het onderscheiden van verschillende processen, zelfs wanneer ze vergelijkbare taken uitvoeren. De PID zorgt voor efficiënt procesbeheer, waardoor het besturingssysteem systeembronnen kan toewijzen, de processtatus kan bewaken en de uitvoering kan regelen.

De PID is essentieel voor verschillende systeemfuncties, zoals procesplanning, toewijzing van middelen en communicatie tussen processen. Bij het beheren van processen gebruiken beheerders en systeemtools de PID om specifieke processen te identificeren en ermee te communiceren. Dit omvat de mogelijkheid om processen op te schorten, te beëindigen of te wijzigen, met name bij het oplossen van problemen of het optimaliseren van de systeemprestaties. Omdat elk proces een unieke PID krijgt binnen de runtimezorgt ervoor dat geen twee processen elkaars uitvoering verstoren, zelfs niet als ze hetzelfde programma of dezelfde functie uitvoeren.

Hoe lang is een proces-ID?

De lengte van een PID kan variëren afhankelijk van het besturingssysteem en de architectuur ervan. Meestal wordt de PID weergegeven als een 32-beetje of een 64-bits getal, wat direct invloed heeft op de maximale waarde die het kan bereiken.

In een 32-bits systeem kan de PID variëren van 0 tot 4,294,967,295 (ongeveer 4.29 miljard), hoewel de meeste systemen het PID-bereik beperken tot een kleiner getal, zoals 32,768 of 65,536, om praktische redenen. In 64-bits systemen is het bereik veel groter, theoretisch uitgebreid tot 18 quintillion (18,446,744,073,709,551,615). Besturingssystemen gebruiken echter over het algemeen niet het volledige bereik en stellen praktische limieten aan het aantal PID's dat in gebruik is.

De maximale PID is ook afhankelijk van de systeemconfiguratie en de limieten die door het besturingssysteem zijn ingesteld, zoals het maximale aantal toegestane processen per gebruiker of systeembreed. Bijvoorbeeld op Linux, de standaard maximale PID-waarde is vaak 32,768, maar dit kan worden verhoogd of verlaagd afhankelijk van de systeeminstellingen. Deze limieten helpen ervoor te zorgen dat het besturingssysteem efficiënt blijft, waardoor overmatig geheugengebruik en mogelijke systeeminstabiliteit worden vermeden.

Proces-ID voorbeeld

Een voorbeeld van een proces-ID kan er als volgt uitzien: 1234.

In dit geval is "1234" de unieke id die door het besturingssysteem is toegewezen aan een specifiek lopend proces. Het helpt het systeem het proces te volgen en te beheren, zodat het onafhankelijk van andere processen kan worden bestuurd, bewaakt of beëindigd. Als u bijvoorbeeld een UNIX-achtig systeem en je voert de opdracht uit ps aux, ziet u mogelijk een lijst met processen en hun bijbehorende PID's, waarbij '1234' overeenkomt met een specifiek actief proces.

Belangrijkste kenmerken van een proces-ID

Een proces-ID heeft verschillende belangrijke kenmerken die de rol ervan in procesbeheer binnen een besturingssysteem definiëren. Deze omvatten:

• Uniek. Elke PID is uniek binnen het systeem gedurende de levensduur van het proces. Geen twee processen kunnen tegelijkertijd dezelfde PID hebben, wat ervoor zorgt dat elk proces te onderscheiden is van anderen. Deze uniciteit helpt het besturingssysteem om processen te volgen en te beheren zonder verwarring.
• Toewijzing door het besturingssysteem. PID's worden automatisch toegewezen door het besturingssysteem wanneer een proces wordt gemaakt. Het besturingssysteem zorgt ervoor dat de PID voor elk proces uniek is, door deze identifiers toe te wijzen en te volgen zolang het proces draait.
• Beperkt bereik. PID's worden meestal opgeslagen in een eindig bereik, gebaseerd op de architectuur (32-bits of 64-bits) en configuratie van het besturingssysteem. In een 32-bits systeem kan het PID-bereik bijvoorbeeld oplopen tot ongeveer 4.29 miljard, hoewel systemen de maximale waarde om praktische redenen doorgaans beperken tot kleinere getallen. Zodra het systeem geen PID's meer heeft in dit bereik, begint het ze opnieuw te gebruiken, doorgaans nadat processen met lagere PID's zijn beëindigd.
• PID-recycling. Nadat een proces is beëindigd, kan de PID uiteindelijk opnieuw worden toegewezen aan een nieuw proces. Het is echter belangrijk om op te merken dat PID's niet opnieuw worden gebruikt terwijl het proces nog loopt, wat ervoor zorgt dat er geen overlap is tussen actieve processen.
• Gekoppeld aan systeembronnen. Elke PID is gekoppeld aan een specifiek proces en, bij uitbreiding, de bronnen (geheugen, CPU tijd, bestandshandles, etc.) die aan dat proces zijn toegewezen. Deze associatie helpt het besturingssysteem om resources effectief te beheren en processen van elkaar te isoleren.
• Levenscyclus van het proces. Een PID wordt toegewezen wanneer een proces start en wordt verwijderd zodra het proces wordt beëindigd. Het besturingssysteem gebruikt de PID om het proces te volgen gedurende de gehele levenscyclus, inclusief planning, toewijzing van bronnen en het beëindigen van processen.
• Toegankelijkheid voor procesmanagement. PID's zijn toegankelijk via systeemtools en -opdrachten (bijvoorbeeld ps op Linux, Taakbeheer op Windows), waardoor gebruikers en beheerders processen kunnen bewaken, beheren of beëindigen. Ze worden gebruikt in opdrachten zoals kill of ps om de systeemprestaties en probleemoplossing te beheren.
• Geen zinvolle waarde. Een PID bevat geen directe informatie over het proces zelf (zoals de naam, status of geheugengebruik). Het is slechts een identificatie waarmee het systeem en gebruikers het proces kunnen raadplegen en beheren. Er moeten aanvullende tools en opdrachten worden gebruikt om meer gedetailleerde informatie over een proces te verzamelen.

Hoe werkt een proces-ID?

Een proces-ID speelt een cruciale rol in hoe een besturingssysteem lopende processen beheert en volgt. Begrijpen hoe PID's werken is essentieel voor het beheren van systeemprocessen, het oplossen van problemen en het uitvoeren van administratieve taken.

Proces-ID Linux

In Linux is een proces-ID een unieke identificatie die aan elk lopend proces wordt toegewezen door de pit. De Linux kernel gebruikt PID's om processen te beheren en te volgen tijdens hun levenscyclus, van creatie tot beëindiging. Dit is hoe het werkt:

Wanneer een proces wordt aangemaakt, meestal via een systeemoproep zoals fork(), wijst de Linux-kernel een PID toe aan het nieuwe proces. De PID wordt opgeslagen in een data structuur Dit wordt de procesdescriptor genoemd en bevat belangrijke informatie over het proces, waaronder de status, bronnen en het geheugen.

Elk lopend proces wordt gevolgd door zijn PID, en de Linux-kernel gebruikt deze ID om verschillende beheertaken uit te voeren. Bijvoorbeeld, wanneer de gebruiker of systeem administrator wil signalen uitzenden (zoals doden) aan een proces, specificeren ze de PID van het doelproces. Op dezelfde manier, tools zoals ps, topen htop Gebruik PID's om informatie over processen weer te geven, zoals resourcegebruik of processtatussen.

Linux gebruikt doorgaans een 32-bits of 64-bits bereik voor PID's, wat een groot aantal gelijktijdige processen mogelijk maakt. In de praktijk wordt de maximale PID-waarde vaak beperkt door de systeemconfiguratie, die kan worden gecontroleerd en gewijzigd via kernelparameters zoals pid_max.

Zodra een proces is beëindigd, wordt de PID beschikbaar voor hergebruik. Linux maakt ook gebruik van PID-recycling, waarbij oude PID's worden toegewezen aan nieuwe processen zodra de PID-pool bijna leeg is, zodat het systeem efficiënt blijft en processen altijd te onderscheiden zijn.

Een belangrijke eigenschap van het PID-systeem van Linux is het "init-proces" (PID 1), het eerste proces dat wordt aangemaakt wanneer het systeem opstart. Het fungeert als de ouder voor verweesde processen en zorgt ervoor dat alle systeemservices correct worden geïnitialiseerd en beheerd. Deze structuur helpt de proceshiërarchie te behouden en zorgt voor stabiliteit van het systeem.

Proces-ID Windows

Wanneer een applicatie of systeemproces wordt gestart, wijst Windows er een PID aan toe, waardoor het systeem het proces onafhankelijk van anderen kan volgen en beheren. De PID speelt een centrale rol in procesbeheer, toewijzing van bronnen en systeembewaking.

Wanneer u Taakbeheer in Windows opent, ziet u een lijst met actieve processen en hun bijbehorende PID's. Hiermee kunnen gebruikers afzonderlijke processen identificeren, bewaken en beheren. U kunt bijvoorbeeld een proces beëindigen door het te selecteren in Taakbeheer en de PID te gebruiken om ernaar te verwijzen. Windows wijst ook PID's toe aan systeemprocessen zoals svchost.exe, die meerdere Windows-services hosten.

De PID wordt ook gebruikt door systeemtools en command-line nutsbedrijven zoals PowerShell en Taskkill. Wanneer u opdrachten uitvoert om processen te beheren, is de PID vaak de belangrijkste referentie die wordt gebruikt om te identificeren welk proces u wilt targeten. Om bijvoorbeeld een proces te beëindigen, kunt u de opdracht taskkill /PID gebruiken .

In Windows zijn PID's niet vastgezet aan een specifiek proces en kunnen ze opnieuw worden gebruikt zodra het oorspronkelijke proces is beëindigd. Het systeem zorgt er echter voor dat er geen conflict is door PID's pas opnieuw te gebruiken als het vorige proces dat eraan is gekoppeld volledig is beëindigd. Deze recycling van PID's helpt bij het beheren van systeembronnen en zorgt ervoor dat het besturingssysteem veel actieve processen tegelijkertijd kan verwerken zonder dat er beperkingen van de identificatiecode optreden.

Waarom hebben we een proces-ID nodig?

We hebben een proces-ID nodig omdat het essentieel is voor effectief procesbeheer en systeemorganisatie in een besturingssysteem. De PID vervult verschillende kritieke functies:

• Unieke identificatie. PID's bieden een unieke identificatie voor elk lopend proces, waardoor het besturingssysteem onderscheid kan maken tussen verschillende processen, zelfs als ze hetzelfde programma uitvoeren of vergelijkbare taken uitvoeren. Deze uniciteit is essentieel voor het nauwkeurig volgen en beheren van processen.
• Procesmanagement. De PID stelt het besturingssysteem in staat om resources (zoals geheugen, CPU-tijd en bestandshandles) toe te wijzen aan elk proces en deze resources efficiënt te beheren. Het zorgt ervoor dat elk proces zijn toegewezen resources krijgt, conflicten worden voorkomen en soepele multitasking mogelijk wordt gemaakt.
• Bewaking en controle. Met PID's kunnen systeembeheerders en gebruikers de status van actieve processen bewaken, resourcegebruik identificeren en acties ondernemen zoals het onderbreken, hervatten of beëindigen van processen. Hulpmiddelen zoals Taakbeheer op Windows of ps op Linux vertrouwen op PID's om procesinformatie weer te geven en beheer mogelijk te maken.
• Problemen oplossen en debuggen. PID's zijn essentieel voor het diagnosticeren van systeemproblemen. Wanneer een proces te veel resources verbruikt of zich grillig gedraagt, kunnen beheerders de PID gebruiken om het proces te lokaliseren en de oorzaak ervan te onderzoeken. Op dezelfde manier gebruiken ontwikkelaars bij het debuggen van software vaak PID's om debuggers aan specifieke processen te koppelen.
• Communicatie tussen processen. Veel besturingssystemen gebruiken PID's om communicatie tussen processen te vergemakkelijken. Wanneer bijvoorbeeld een proces gegevens moet verzenden of resources van een ander proces moet aanvragen, wordt de PID gebruikt om het doelproces te identificeren in interprocescommunicatiemechanismen.
• Beveiliging en toegangscontrole. De PID wordt gebruikt om toegangscontrolebeleid af te dwingen. Zo kunnen besturingssystemen bepaalde acties beperken op basis van de PID, waardoor alleen geautoriseerde gebruikers of processen met specifieke PID's kunnen communiceren om de veiligheid en integriteit van het systeem te waarborgen.

Hoe kom ik aan een PID-nummer?

Om het proces-ID-nummer van een lopend proces te verkrijgen, kunt u verschillende methoden gebruiken, afhankelijk van het besturingssysteem dat u gebruikt. Hier leest u hoe u dit kunt doen op zowel Windows als UNIX-achtige systemen (zoals Linux of macOS):

Op Windows:

1. Taakbeheer gebruiken:
   • Druk op Ctrl + Shift + Esc of Ctrl + Alt + Del en selecteer Task Manager.
   • Klik op de Details om een ​​lijst met actieve processen te bekijken.
   • In de PID kolom, kunt u de proces-ID voor elk proces vinden. Als de PID-kolom niet zichtbaar is, kunt u met de rechtermuisknop op de kolomkoppen klikken en selecteren PID om het toe te voegen.
2. Opdrachtprompt gebruiken:
   • Open Command Prompt (typ cmd in het Startmenu en druk op Enter).
   • Typ de volgende opdracht om de PID van een specifiek proces op te halen:

tasklist /FI "IMAGENAME eq <process_name>"

Vervangen met de naam van het proces (bijvoorbeeld chrome.exe voor Google Chrome).

2. Hiermee wordt een lijst met processen weergegeven die overeenkomen met de naam, samen met hun PID's.
3. PowerShell gebruiken:
   • Open PowerShell.
   • Voer deze opdracht uit om de PID voor een specifiek proces te verkrijgen:

Get-Process <process_name> | Select-Object Id

Vervangen met de naam van het proces.

Op Linux/macOS:

1. gebruik ps commando:
   • Open een terminalvenster.
   • Voer de volgende opdracht uit om de PID van alle actieve processen te bekijken:

ps aux

1. De PID wordt weergegeven in de tweede kolom van de uitvoer.
2. gebruik pgrep commando:
   • Als u de naam van het proces kent, kunt u de opdracht pgrep gebruiken:

pgrep <process_name>

Vervangen met de naam van het proces (bijvoorbeeld Firefox voor Firefox).

2. Hiermee worden de PID(s) van het proces met de opgegeven naam geretourneerd.
3. gebruik top or htop commando:
   • U kunt ook de top- of htop-opdracht gebruiken om processen en hun PID's in realtime te bekijken. De PID verschijnt in de eerste kolom. U kunt top uitvoeren door het volgende te typen:

top

3. Als u htop gebruikt, een verbeterde versie van top, wordt de PID op een vergelijkbare manier weergegeven.