你需要知道的linux进程的知识

2017-04-28 18:05:00
Angela
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2017-04-27 译者:ictlyh Linux中国


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。

-- Aaron Kili


本文导航

  • -进程的类型                                                                                           03%

    • -什么是守护进程(daemon)                                                           06%

  • -在 Linux 中创建进程                                                                             10%

    • -fork() 方式                                                                                       11%

    • -system() 方式                                                                                  14%

    • -exec() 方式                                                                                      15%

  • -Linux 如何识别进程?                                                                           17%

    • -init 进程                                                                                            20%

    • -查找进程 ID                                                                                      23%

  • -在 Linux 中启动进程                                                                              28%

    • -Linux 后台任务                                                                                  31%

  • -Linux 中进程的状态                                                                               41%

  • -如何在 Linux 中查看活跃进程                                                                48%

    • -1. ps 命令                                                                                         50%

    • -2. top - 系统监控工具                                                                        52%

    • -3. glances - 系统监控工具                                                                 56%

  • -如何在 Linux 中控制进程                                                                        62%

    • -给进程发送信号                                                                                 70%

    • -更改 Linux 进程优先级                                                                       82%



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[1]

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


(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[2]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.  #pidofsystemd
  2. # pidof top
  3. # pidof httpd





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


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


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


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


你也可能想要阅读:如何在后台启动 Linux 命令以及在终端分离(Detach)进程


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[4] 和 top[5] 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


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


阅读这篇文章获取更多 top 使用事例:Linux 中 12 个 top 命令实例

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


要获取完整使用指南,请阅读:Glances - Linux 的一个高级实时系统监控工具


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:

      

  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


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:


  • 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. $ kill92687
  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 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:


 1. $ top  


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


阅读我们其它如何管理和控制 Linux 进程的有用文章。


  1. Linux 进程管理:启动、停止以及中间过程[13]

  2. 使用 ‘top’ 命令 Batch 模式查找内存使用最高的 15 个进程[14]

  3. 在 Linux 中查找内存和 CPU 使用率最高的进程[15]

  4. 在 Linux 中如何使用进程 ID 查找进程名称[16]


就是这些!如果你有任何问题或者想法,通过下面的反馈框和我们分享吧。

(题图:Pixabay,CC0)




作者简介:

Aaron Kili 是一个 Linux 和 F.O.S.S(Free and Open-Source Software) 爱好者,一个 Linux 系统管理员、web 开发员,现在也是 TecMint 的内容创建者,他喜欢和电脑一起工作,他相信知识共享。




via: http://www.tecmint.com/linux-process-management/

作者:Aaron Kili[17] 译者:ictlyh 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

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