1. ps命令

進程是在你的系統(tǒng)上運行的程序。它們由內(nèi)核管理，每個進程都有一個與之關(guān)聯(lián)的ID，稱為進程ID(PID)。這個PID是按照進程創(chuàng)建的順序分配的。

運行ps命令查看正在運行的進程列表:

?

ubuntu@ubuntu:~$?ps
???PID?TTY??????????TIME?CMD
??3309?pts/1????0000?bash
??3794?pts/1????0000?ps
ubuntu@ubuntu:~$?

?

PID：進程ID

TTY：控制與進程相關(guān)聯(lián)的終端

TIME：總CPU使用時間

CMD：可執(zhí)行/命令的名稱

如果你看一下ps的man手冊，你會發(fā)現(xiàn)有很多命令選項可以傳遞，它們會根據(jù)你想使用的選項而變化輸出結(jié)果。

?

ubuntu@ubuntu:~$?ps?--help?all

Usage:
?ps?[options]

Basic?options:
?-A,?-e???????????????all?processes
?-a???????????????????all?with?tty,?except?session?leaders
??a???????????????????all?with?tty,?including?other?users
?-d???????????????????all?except?session?leaders
?-N,?--deselect???????negate?selection
??r???????????????????only?running?processes
??T???????????????????all?processes?on?this?terminal
??x???????????????????processes?without?controlling?ttys

Selection?by?list:
?-C??????????command?name
?-G,?--Group?????real?group?id?or?name
?-g,?--group???session?or?effective?group?name
?-p,?p,?--pid????process?id
????????--ppid???parent?process?id
?-q,?q,?--quick-pid?
??????????????????????process?id?(quick?mode)
?-s,?--sid???session?id
?-t,?t,?--tty????terminal
?-u,?U,?--user???effective?user?id?or?name
?-U,?--User??????real?user?id?or?name

??The?selection?options?take?as?their?argument?either:
????a?comma-separated?list?e.g.?'-u?root,nobody'?or
????a?blank-separated?list?e.g.?'-p?123?4567'

Output?formats:
?-F???????????????????extra?full
?-f???????????????????full-format,?including?command?lines
??f,?--forest?????????ascii?art?process?tree
?-H???????????????????show?process?hierarchy
?-j???????????????????jobs?format
??j???????????????????BSD?job?control?format
?-l???????????????????long?format
??l???????????????????BSD?long?format
?-M,?Z????????????????add?security?data?(for?SELinux)
?-O???????????preloaded?with?default?columns
??O???????????as?-O,?with?BSD?personality
?-o,?o,?--format?
??????????????????????user-defined?format
??s???????????????????signal?format
??u???????????????????user-oriented?format
??v???????????????????virtual?memory?format
??X???????????????????register?format
?-y???????????????????do?not?show?flags,?show?rss?vs.?addr?(used?with?-l)
?????--context????????display?security?context?(for?SELinux)
?????--headers????????repeat?header?lines,?one?per?page
?????--no-headers?????do?not?print?header?at?all
?????--cols,?--columns,?--width?
??????????????????????set?screen?width
?????--rows,?--lines?
??????????????????????set?screen?height

Show?threads:
??H???????????????????as?if?they?were?processes
?-L???????????????????possibly?with?LWP?and?NLWP?columns
?-m,?m????????????????after?processes
?-T???????????????????possibly?with?SPID?column

Miscellaneous?options:
?-c???????????????????show?scheduling?class?with?-l?option
??c???????????????????show?true?command?name
??e???????????????????show?the?environment?after?command
??k,????--sort????????specify?sort?order?as:?[+|-]key[,[+|-]key[,...]]
??L???????????????????show?format?specifiers
??n???????????????????display?numeric?uid?and?wchan
??S,????--cumulative??include?some?dead?child?process?data
?-y???????????????????do?not?show?flags,?show?rss?(only?with?-l)
?-V,?V,?--version?????display?version?information?and?exit
?-w,?w????????????????unlimited?output?width

????????--help?
??????????????????????display?help?and?exit

For?more?details?see?ps(1).

?

常用的操作命令：

?

ps?aux

?

USER:有效用戶(我們正在使用其訪問權(quán)限的用戶)

PID:進程號

%CPU: CPU使用時間除以進程運行時間

%MEM:進程的常駐集大小與機器上物理內(nèi)存的比率

VSZ:整個進程的虛擬內(nèi)存使用情況

RSS:常駐集大小，任務(wù)使用的非交換物理內(nèi)存

TTY:控制與進程關(guān)聯(lián)的終端

STAT:進程狀態(tài)碼

START:進程的開始時間

TIME:總CPU使用時間

COMMAND:可執(zhí)行文件/命令的名稱

另一個非常有用的命令是top命令，top為你提供有關(guān)系統(tǒng)上運行的進程的實時信息，而不是快照。默認情況下，你會每10秒刷新一次。top是一個非常有用的工具，可以查看哪些進程占用了大量資源。此處我們對top命令不做過多的講解，想了解的小伙伴可以查看我之前的文章，有對top命令做詳細的講解。

2. 進程的細節(jié)

在我們深入了解進程的更多實際應(yīng)用之前，我們必須了解它是什么以及它是如何工作的。

我們上面說過，進程是系統(tǒng)上正在運行的程序，更準確地說，它是系統(tǒng)分配內(nèi)存、CPU、I/O以使程序運行的過程。一個進程是一個正在運行的程序的實例，打開3個終端窗口，在兩個窗口中運行cat命令，不傳遞任何選項(cat進程將作為一個進程保持打開狀態(tài)，因為它期望stdin)。現(xiàn)在在第三個窗口運行:ps aux | grep cat。將看到cat有兩個進程，盡管它們調(diào)用的是同一個程序。

內(nèi)核負責進程，當我們運行一個程序時，內(nèi)核將程序的代碼加載到內(nèi)存中，確定和分配資源，然后監(jiān)視每個進程：

進程的狀態(tài)

進程正在使用和接收的資源

進程所有者

進程信號處理

基本上所有的其他事情

所有進程都在占用資源，內(nèi)核的工作是確保進程根據(jù)自身需求獲得正確數(shù)量的資源。當一個進程結(jié)束時，它所使用的資源將被釋放給其他進程使用。

3. 進程創(chuàng)建

當創(chuàng)建一個新進程時，現(xiàn)有進程基本上會使用稱為fork系統(tǒng)調(diào)用的函數(shù)克隆自己。fork系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建了一個基本相同的子進程，這個子進程有一個新的進程ID(PID)，原始進程成為它的父進程，并有一個稱為父進程ID PPID的東西。之后，子進程可以繼續(xù)使用其父進程之前使用的相同程序，或者更經(jīng)常地使用execve系統(tǒng)調(diào)用來啟動一個新程序。這個系統(tǒng)調(diào)用破壞了內(nèi)核為該進程設(shè)置的內(nèi)存管理，并為新程序設(shè)置了新的內(nèi)存管理。

l選項為我們提供了正在運行的進程的“長格式”甚至更詳細的視圖。你會看到一個標記為PPID的列，這是父ID?，F(xiàn)在看看你的終端，你將看到正在運行的進程是你的shell，因此在我的系統(tǒng)上有一個運行bash的進程。現(xiàn)在請記住，當你運行ps l命令時，是從運行bash的進程中運行它的。bash shell的PID是ps l命令的PPID。

當系統(tǒng)啟動時，內(nèi)核創(chuàng)建了一個名為init的進程，它的PID為1。除非系統(tǒng)關(guān)閉，否則無法終止init進程。它以根權(quán)限運行，并運行許多保持系統(tǒng)運行的進程。

4. 進程終止

上面我們知道創(chuàng)建進程時會發(fā)生什么，那么當我們不再需要它時會發(fā)生什么呢?

進程可以使用_exit系統(tǒng)調(diào)用退出，這將釋放進程用于重新分配的資源。因此，當一個進程準備終止時，它會用一個叫做終止狀態(tài)的東西讓內(nèi)核知道它為什么要終止。通常情況下，狀態(tài)為0表示進程終止成功。然而，這還不足以完全終止一個流程。父進程必須通過使用等待系統(tǒng)調(diào)用來確認子進程的終止，這是為了檢查子進程的終止狀態(tài)。

孤兒進程當父進程在子進程之前死亡時，內(nèi)核知道它不會得到一個等待調(diào)用，所以它會讓這些進程成為“孤兒”，并將它們置于init(記住所有進程的父進程)的照顧下。init將最終為這些孤兒執(zhí)行等待系統(tǒng)調(diào)用，以便它們可以終止。

僵尸進程當子進程終止而父進程還沒有調(diào)用wait時會發(fā)生什么? 我們?nèi)匀幌Ｍ軌蚩吹阶舆M程是如何終止的，因此即使子進程完成了，內(nèi)核也會將子進程變成僵尸進程。子進程使用的資源仍然被釋放給其他進程使用，但是進程表中仍然有這個僵尸進程的條目。僵尸進程也不能被殺死，因為它們在技術(shù)上是“死亡”的，所以你不能使用信號來殺死它們。最終，如果父進程調(diào)用等待系統(tǒng)調(diào)用，僵尸進程將消失，這被稱為“收割”。如果父進程沒有執(zhí)行等待調(diào)用，init將收養(yǎng)僵尸進程并自動執(zhí)行等待并移除僵尸進程。僵尸進程太多可能是一件壞事，因為它們會占用進程表上的空間，如果它被填滿，就會阻止其他進程運行。

5. 信號

信號是對進程的通知，告訴它發(fā)生了什么事情。

為什么有信號？

它是軟件中斷，有很多用途:

用戶可以輸入一個特殊的終端字符(Ctrl-C)或(Ctrl-Z)來終止、中斷或掛起進程

硬件問題發(fā)生時，內(nèi)核想要通知進程

軟件問題發(fā)生時，內(nèi)核想要通知進程

進程通信的方式

信號處理

當一個信號由某個事件生成時，它被傳遞給一個進程，在傳遞之前它被認為處于掛起狀態(tài)。當進程運行時，信號將被傳遞。但是，進程具有信號掩碼，如果指定的話，它們可以將信號傳遞設(shè)置為阻塞。當一個信號被傳遞時，進程可以做很多事情:

忽略信號

“捕獲”信號并執(zhí)行特定的處理程序例程

進程可以終止，而不是正常的退出系統(tǒng)調(diào)用

阻塞信號，取決于信號掩碼

常見的信號

每個信號都由具有符號名的整數(shù)定義，符號名的形式為SIGxxx。一些最常見的信號是:

SIGHUP或HUP或1:掛機

SIGINT或INT或2:中斷

SIGKILL或KILL或9:殺死

SIGSEGV或SEGV或11:分割錯誤

SIGTERM或TERM或15:軟件終止

SIGSTOP或STOP:停止
數(shù)字會隨著信號的變化而變化，所以通常用它們的名字來表示。

有些信號是不可阻擋的，例如SIGKILL信號。KILL信號殺死進程。

6. kill命令

可以發(fā)送終止進程的信號，這樣的命令被命名為kill命令。

?

kill?12345

?

12345是要終止的進程的PID。默認情況下，它發(fā)送一個TERM信號。SIGTERM信號被發(fā)送到進程，進程釋放其資源并保存其狀態(tài)來請求終止進程。

還可以使用kill命令指定一個信號:

?

kill?-9?12345

?

這將運行SIGKILL信號并終止進程。

SIGHUP, SIGINT, SIGTERM, SIGKILL, SIGSTOP信號

這些信號看起來都相似，但它們確實有不同之處。

SIGHUP 掛起，當控制終端關(guān)閉時發(fā)送給進程。例如，如果關(guān)閉了一個終端窗口，其中正在運行一個進程，那么將得到一個SIGHUP信號。

SIGINT 是一個中斷信號，因此可以使用Ctrl-C，系統(tǒng)將嘗試優(yōu)雅地終止進程

SIGTERM 終止進程，但允許它先做一些清理工作

SIGKILL 殺死進程，不做任何清理

SIGSTOP 停止/掛起進程

7. 進程優(yōu)先級

當你在電腦上同時運行多個程序時，比如Chrome、Microsoft Word或Photoshop，看起來這些進程是同時運行的，但事實并非如此。

進程使用CPU的時間，稱為時間片。然后它們暫停幾毫秒，另一個進程得到一點時間切片。默認情況下，進程調(diào)度以這種循環(huán)方式進行。每個進程都有足夠的時間片，直到它完成處理。內(nèi)核處理所有這些進程的切換，并且大多數(shù)時候它都做得很好。

進程無法決定何時以及多長時間獲得CPU時間，如果所有進程正常運行，它們將大致獲得相同數(shù)量的CPU時間。但是，有一種方法可以用一個不錯的值來影響內(nèi)核的進程調(diào)度算法。優(yōu)先級它的意思是進程有一個數(shù)字來確定它們對CPU的優(yōu)先級。數(shù)值高意味著進程很好，對CPU的優(yōu)先級較低，數(shù)值低或為負數(shù)意味著進程不是很好，它想要盡可能多地獲得CPU。

要更改進程優(yōu)先級別，可以使用nice和renice命令:

?

nice?-n?5?apt?upgrade
renice?10?-p?3245

?

nice命令用于設(shè)置新進程的優(yōu)先級。renice命令用于設(shè)置已存在進程的優(yōu)先級。

8. 進程狀態(tài)

我們再來看一下：ps aux命令

在STAT列中，看到許多值。linux進程可以處于許多不同的狀態(tài)。你將看到的最常見的如下所示:

R: running或runnable，它只是在等待CPU處理它

S:可中斷休眠，等待一個事件完成，例如來自終端的輸入

D:不間斷睡眠，不能被信號殺死或中斷的進程，通常要讓它們消失，你必須重新啟動或修復(fù)問題

Z:僵尸進程，僵尸是正在等待收集其狀態(tài)的終止進程

T: Stopped，已掛起/停止的進程

9. /proc文件系統(tǒng)

在Linux中一切皆文件，包括進程。進程信息存儲在一個稱為/proc文件系統(tǒng)的特殊文件系統(tǒng)中。

這里看到多個值，每個PID都有子目錄。如果查看ps輸出中的PID，則可以在/proc目錄中找到它。

進入其中一個進程并查看該文件:

你能看到進程狀態(tài)信息以及更詳細的信息。/proc目錄是內(nèi)核查看系統(tǒng)的方式，因此這里有比ps中更多的信息。

10. Job控制

假設(shè)你正在一個終端窗口上工作，并且正在運行一個命令，該命令將花費很長時間。在它完成之前，你不能與shell交互，但是我們希望繼續(xù)在我們的機器上工作，因此我們需要打開shell。我們可以控制我們的進程如何運行:

將工作發(fā)送到后臺

在命令后添加&號將在后臺運行該命令：

?

sleep?1000?&
sleep?1001?&
sleep?1002?&

?

查看后臺進程

將進程從后臺移動到前臺

要將進程移出后臺，只需指定所需的進程ID。如果不帶任何選項地運行fg，它將帶回最近的后臺進程。

　審核編輯：湯梓紅