四月 30th, 2017

进程process是指正在执行的程序;是程序正在运行的一个实例。它由程序指令,和从文件、其它程序中读取的数据或系统用户的输入组成。

进程的类型

在 Linux 中主要有两种类型的进程:

  • 前台进程(也称为交互式进程) – 这些进程由终端会话初始化和控制。换句话说,需要有一个连接到系统中的用户来启动这样的进程;它们不是作为系统功能/服务的一部分自动启动。
  • 后台进程(也称为非交互式/自动进程) – 这些进程没有连接到终端;它们不需要任何用户输入。

什么是守护进程daemon

这是后台进程的特殊类型,它们在系统启动时启动,并作为服务一直运行;它们不会死亡。它们自发地作为系统任务启动(作为服务运行)。但是,它们能被用户通过 init 进程控制。

Linux 进程状态

Linux 进程状态

在 Linux 中创建进程

(LCTT 译注:此节原文不确,根据译者理解重新提供)

在 Linux 中创建进程有三种方式:

fork() 方式

使用 fork() 函数以父进程为蓝本复制一个进程,其 PID号与父进程 PID 号不同。在 Linux 环境下,fork() 是以写复制实现的,新的子进程的环境和父进程一样,只有内存与父进程不同,其他与父进程共享,只有在父进程或者子进程进行了修改后,才重新生成一份。

system() 方式

system() 函数会调用 /bin/sh –c command 来执行特定的命令,并且阻塞当前进程的执行,直到 command 命令执行完毕。新的子进程会有新的 PID。

exec() 方式

exec() 方式有若干种不同的函数,与之前的 fork() 和 system() 函数不同,exec() 方式会用新进程代替原有的进程,系统会从新的进程运行,新的进程的 PID 值会与原来的进程的 PID 值相同。

Linux 如何识别进程?

由于 Linux 是一个多用户系统,意味着不同的用户可以在系统上运行各种各样的程序,内核必须唯一标识程序运行的每个实例。

程序由它的进程 ID(PID)和它父进程的进程 ID(PPID)识别,因此进程可以被分类为:

  • 父进程 – 这些是在运行时创建其它进程的进程。
  • 子进程 – 这些是在运行时由其它进程创建的进程。

init 进程

init 进程是系统中所有进程的父进程,它是启动 Linux 系统后第一个运行的程序;它管理着系统上的所有其它进程。它由内核自身启动,因此理论上说它没有父进程。

init 进程的进程 ID 总是为 1。它是所有孤儿进程的收养父母。(它会收养所有孤儿进程)。

查找进程 ID

你可以用 pidof 命令查找某个进程的进程 ID:

  1. # pidof systemd
  2. # pidof top
  3. # pidof httpd

查找 Linux 进程 ID

查找 Linux 进程 ID

要查找当前 shell 的进程 ID 以及它父进程的进程 ID,可以运行:

  1. $ echo $$
  2. $ echo $PPID

查找 Linux 父进程 ID

查找 Linux 父进程 ID

在 Linux 中启动进程

每次你运行一个命令或程序(例如 cloudcmd – CloudCommander),它就会在系统中启动一个进程。你可以按照下面的方式启动一个前台(交互式)进程,它会被连接到终端,用户可以发送输入给它:

  1. # cloudcmd

启动 Linux 交互进程

启动 Linux 交互进程

Linux 后台任务

要在后台(非交互式)启动一个进程,使用 & 符号,此时,该进程不会从用户中读取输入,直到它被移到前台。

  1. # cloudcmd &
  2. # jobs

在后台启动 Linux 进程

在后台启动 Linux 进程

你也可以使用 Ctrl + Z 暂停执行一个程序并把它发送到后台,它会给进程发送 SIGSTOP 信号,从而暂停它的执行;它就会变为空闲:

  1. # tar -cf backup.tar /backups/* ### 按下 Ctrl+Z
  2. # jobs

要在后台继续运行上面被暂停的命令,使用 bg 命令:

  1. # bg

要把后台进程发送到前台,使用 fg 命令以及任务的 ID,类似:

  1. # jobs
  2. # fg %1

Linux 后台进程任务

Linux 后台进程任务

 

Linux 中进程的状态

在执行过程中,取决于它的环境一个进程会从一个状态转变到另一个状态。在 Linux 中,一个进程有下面的可能状态:

  • Running – 此时它正在运行(它是系统中的当前进程)或准备运行(它正在等待分配 CPU 单元)。
  • Waiting – 在这个状态,进程正在等待某个事件的发生或者系统资源。另外,内核也会区分两种不同类型的等待进程;可中断等待进程interruptible waiting processes – 可以被信号中断,以及不可中断等待进程uninterruptible waiting processes– 正在等待硬件条件,不能被任何事件/信号中断。
  • Stopped – 在这个状态,进程已经被停止了,通常是由于收到了一个信号。例如,正在被调试的进程。
  • Zombie – 该进程已经死亡,它已经停止了但是进程表process table中仍然有它的条目。

如何在 Linux 中查看活跃进程

有很多 Linux 工具可以用于查看/列出系统中正在运行的进程,两个传统众所周知的是 ps 和 top 命令:

1. ps 命令

它显示被选中的系统中活跃进程的信息,如下图所示:

  1. # ps
  2. # ps -e | head

列出 Linux 活跃进程

列出 Linux 活跃进程

2. top – 系统监控工具

top 是一个强大的工具,它能给你提供 运行系统的动态实时视图,如下面截图所示:

  1. # top

列出 Linux 正在运行的程序

列出 Linux 正在运行的程序

 

3. glances – 系统监控工具

glances 是一个相对比较新的系统监控工具,它有一些比较高级的功能:

  1. # glances

Glances – Linux 进程监控

Glances – Linux 进程监控

 

如何在 Linux 中控制进程

Linux 也有一些命令用于控制进程,例如 killpkillpgrepkillall,下面是一些如何使用它们的基本事例:

  1. $ pgrep -u tecmint top
  2. $ kill 2308
  3. $ pgrep -u tecmint top
  4. $ pgrep -u tecmint glances
  5. $ pkill glances
  6. $ pgrep -u tecmint glances

控制 Linux 进程

注意当你系统僵死freeze时你可以使用它们杀死 Linux 中的不响应程序。

给进程发送信号

Linux 中控制进程的基本方法是给它们发送信号。你可以发送很多信号给一个进程,运行下面的命令可以查看所有信号:

  1. $ kill -l

列出所有 Linux 信号

列出所有 Linux 信号

要给一个进程发送信号,可以使用我们之前提到的 killpkillpgrep 命令。但只有被编程为能识别这些信号时程序才能响应这些信号。

大部分信号都是系统内部使用,或者给程序员编写代码时使用。下面是一些对系统用户非常有用的信号:

  • SIGHUP 1 – 当控制它的终端被被关闭时给进程发送该信号。
  • SIGINT 2 – 当用户使用 Ctrl+C 中断进程时控制它的终端给进程发送这个信号。
  • SIGQUIT 3 – 当用户发送退出信号 Ctrl+D 时给进程发送该信号。
  • SIGKILL 9 – 这个信号会马上中断(杀死)进程,进程不会进行清理操作。
  • SIGTERM 15 – 这是一个程序终止信号(kill 默认发送这个信号)。
  • SIGTSTP 20 – 它的控制终端发送这个信号给进程要求它停止(终端停止);通过用户按 Ctrl+Z 触发。

下面是当 Firefox 应用程序僵死时通过它的 PID 杀死它的 kill 命令事例:

  1. $ pidof firefox
  2. $ kill 9 2687
  3. $ kill -KILL 2687
  4. $ kill -SIGKILL 2687

使用它的名称杀死应用,可以像下面这样使用 pkill 或 killall:

  1. $ pkill firefox
  2. $ killall firefox

更改 Linux 进程优先级

在 Linux 系统中,所有活跃进程都有一个优先级以及 nice 值。有比点优先级进程有更高优先级的进程一般会获得更多的 CPU 时间。

但是,有 root 权限的系统用户可以使用 nicerenice 命令影响(更改)优先级。

在 top 命令的输出中, NI 显示了进程的 nice 值:

  1. $ top

列出 Linux 正在运行的进程

列出 Linux 正在运行的进程

使用 nice 命令为一个进程设置 nice 值。记住一个普通用户可以给他拥有的进程设置 0 到 20 的 nice 值。

只有 root 用户可以使用负的 nice 值。

要重新设置一个进程的优先级,像下面这样使用 renice 命令:

  1. $ renice +8 2687
  2. $ renice +8 2103
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