在这篇指南中,我们会逐步对进程做基本的了解,然后简要看看如何用特定命令管理Linux进程。
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
在Linux中创建进程,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–ccommand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:
#pidofsystemd
#pidoftop
#pidofhttpd
要查找当前shell的进程ID以及它父进程的进程ID,可以运行:
$echo$$
$echo$PPID
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:
#cloudcmd
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。
#cloudcmd&
#jobs
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:
#tar-cfbackup.tar/backups/*###按下Ctrl+Z
#jobs
要在后台继续运行上面被暂停的命令,使用bg命令:
#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:
#jobs
#fg%1
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interruptiblewaitingprocesses–可以被信号中断,以及不可中断等待进程uninterruptiblewaitingprocesses-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processtable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:
#ps
#ps-e|head
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:
#top
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:
#glances
如何在Linux中控制进程
Linux也有一些命令用于控制进程,例如kill、pkill、pgrep和killall,下面是一些如何使用它们的基本事例:
$pgrep-utecminttop
$kill2308
$pgrep-utecminttop
$pgrep-utecmintglances
$pkillglances
$pgrep-utecmintglances
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:
$kill-l
要给一个进程发送信号,可以使用我们之前提到的kill、pkill或pgrep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:
SIGHUP1–当控制它的终端被被关闭时给进程发送该信号。
SIGINT2–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。
SIGQUIT3–当用户发送退出信号Ctrl+D时给进程发送该信号。
SIGKILL9–这个信号会马上中断(杀死)进程,进程不会进行清理操作。
SIGTERM15–这是一个程序终止信号(kill默认发送这个信号)。
SIGTSTP20–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:
$pidoffirefox
$kill92687
或
$kill-KILL2687
或
$kill-SIGKILL2687
使用它的名称杀死应用,可以像下面这样使用pkill或killall:
$pkillfirefox
$killallfirefox
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nice和renice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:
$top
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:
$renice+82687
$renice+82103
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