關(guān)于Linux進(jìn)程你所需要知道的一切
在這篇指南中，我們會逐步對進(jìn)程做基本的了解，然后簡要看看如何用特定命令管理 Linux 進(jìn)程。
進(jìn)程(process)是指正在執(zhí)行的程序;是程序正在運行的一個實例。它由程序指令，和從文件、其它程序中讀取的數(shù)據(jù)或系統(tǒng)用戶的輸入組成。
進(jìn)程的類型
在 Linux 中主要有兩種類型的進(jìn)程：
- 前臺進(jìn)程(也稱為交互式進(jìn)程) - 這些進(jìn)程由終端會話初始化和控制。換句話說，需要有一個連接到系統(tǒng)中的用戶來啟動這樣的進(jìn)程;它們不是作為系統(tǒng)功能/服務(wù)的一部分自動啟動。
- 后臺進(jìn)程(也稱為非交互式/自動進(jìn)程) - 這些進(jìn)程沒有連接到終端;它們不需要任何用戶輸入。
什么是守護(hù)進(jìn)程(daemon)
這是后臺進(jìn)程的特殊類型，它們在系統(tǒng)啟動時啟動，并作為服務(wù)一直運行;它們不會死亡。它們自發(fā)地作為系統(tǒng)任務(wù)啟動(作為服務(wù)運行)。但是，它們能被用戶通過 init 進(jìn)程控制。
Linux 進(jìn)程狀態(tài)
在 Linux 中創(chuàng)建進(jìn)程
(LCTT 譯注：此節(jié)原文不確，根據(jù)譯者理解重新提供)
在 Linux 中創(chuàng)建進(jìn)程有三種方式：
fork() 方式
使用 fork() 函數(shù)以父進(jìn)程為藍(lán)本復(fù)制一個進(jìn)程，其 PID號與父進(jìn)程 PID 號不同。在 Linux 環(huán)境下，fork() 是以寫復(fù)制實現(xiàn)的，新的子進(jìn)程的環(huán)境和父進(jìn)程一樣，只有內(nèi)存與父進(jìn)程不同，其他與父進(jìn)程共享，只有在父進(jìn)程或者子進(jìn)程進(jìn)行了修改后，才重新生成一份。
system() 方式
system() 函數(shù)會調(diào)用 /bin/sh –c command 來執(zhí)行特定的命令，并且阻塞當(dāng)前進(jìn)程的執(zhí)行，直到 command 命令執(zhí)行完畢。新的子進(jìn)程會有新的 PID。
exec() 方式
exec() 方式有若干種不同的函數(shù)，與之前的 fork() 和 system() 函數(shù)不同，exec() 方式會用新進(jìn)程代替原有的進(jìn)程，系統(tǒng)會從新的進(jìn)程運行，新的進(jìn)程的 PID 值會與原來的進(jìn)程的 PID 值相同。
Linux 如何識別進(jìn)程?
由于 Linux 是一個多用戶系統(tǒng)，意味著不同的用戶可以在系統(tǒng)上運行各種各樣的程序，內(nèi)核必須***標(biāo)識程序運行的每個實例。
程序由它的進(jìn)程 ID(PID)和它父進(jìn)程的進(jìn)程 ID(PPID)識別，因此進(jìn)程可以被分類為：
- 父進(jìn)程 - 這些是在運行時創(chuàng)建其它進(jìn)程的進(jìn)程。
- 子進(jìn)程 - 這些是在運行時由其它進(jìn)程創(chuàng)建的進(jìn)程。
init 進(jìn)程
init 進(jìn)程是系統(tǒng)中所有進(jìn)程的父進(jìn)程，它是啟動 Linux 系統(tǒng)后***個運行的程序;它管理著系統(tǒng)上的所有其它進(jìn)程。它由內(nèi)核自身啟動，因此理論上說它沒有父進(jìn)程。
init 進(jìn)程的進(jìn)程 ID 總是為 1。它是所有孤兒進(jìn)程的收養(yǎng)父母。(它會收養(yǎng)所有孤兒進(jìn)程)。
查找進(jìn)程 ID
你可以用 pidof 命令查找某個進(jìn)程的進(jìn)程 ID：
- # pidof systemd
- # pidof top
- # pidof httpd
查找 Linux 進(jìn)程 ID
要查找當(dāng)前 shell 的進(jìn)程 ID 以及它父進(jìn)程的進(jìn)程 ID，可以運行：
- $ echo $$
- $ echo $PPID
查找 Linux 父進(jìn)程 ID
在 Linux 中啟動進(jìn)程
每次你運行一個命令或程序(例如 cloudcmd - CloudCommander)，它就會在系統(tǒng)中啟動一個進(jìn)程。你可以按照下面的方式啟動一個前臺(交互式)進(jìn)程，它會被連接到終端，用戶可以發(fā)送輸入給它：
- # cloudcmd
啟動 Linux 交互進(jìn)程
Linux 后臺任務(wù)
要在后臺(非交互式)啟動一個進(jìn)程，使用 & 符號，此時，該進(jìn)程不會從用戶中讀取輸入，直到它被移到前臺。
- # cloudcmd &
- # jobs
在后臺啟動 Linux 進(jìn)程
你也可以使用 Ctrl + Z 暫停執(zhí)行一個程序并把它發(fā)送到后臺，它會給進(jìn)程發(fā)送 SIGSTOP 信號，從而暫停它的執(zhí)行;它就會變?yōu)榭臻e：
- # tar -cf backup.tar /backups/* ### 按下 Ctrl+Z
- # jobs
要在后臺繼續(xù)運行上面被暫停的命令，使用 bg 命令：
- # bg
要把后臺進(jìn)程發(fā)送到前臺，使用 fg 命令以及任務(wù)的 ID，類似：
- # jobs
- # fg %1
Linux 后臺進(jìn)程任務(wù)
Linux 中進(jìn)程的狀態(tài)
在執(zhí)行過程中，取決于它的環(huán)境一個進(jìn)程會從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個狀態(tài)。在 Linux 中，一個進(jìn)程有下面的可能狀態(tài)：
- Running - 此時它正在運行(它是系統(tǒng)中的當(dāng)前進(jìn)程)或準(zhǔn)備運行(它正在等待分配 CPU 單元)。
- Waiting - 在這個狀態(tài)，進(jìn)程正在等待某個事件的發(fā)生或者系統(tǒng)資源。另外，內(nèi)核也會區(qū)分兩種不同類型的等待進(jìn)程;可中斷等待進(jìn)程(interruptible waiting processes) - 可以被信號中斷，以及不可中斷等待進(jìn)程(uninterruptible waiting processes)- 正在等待硬件條件，不能被任何事件/信號中斷。
- Stopped - 在這個狀態(tài)，進(jìn)程已經(jīng)被停止了，通常是由于收到了一個信號。例如，正在被調(diào)試的進(jìn)程。
- Zombie - 該進(jìn)程已經(jīng)死亡，它已經(jīng)停止了但是進(jìn)程表(process table)中仍然有它的條目。
如何在 Linux 中查看活躍進(jìn)程
有很多 Linux 工具可以用于查看/列出系統(tǒng)中正在運行的進(jìn)程，兩個傳統(tǒng)眾所周知的是 ps 和 top 命令：
1. ps 命令
它顯示被選中的系統(tǒng)中活躍進(jìn)程的信息，如下圖所示：
- # ps
- # ps -e | head
列出 Linux 活躍進(jìn)程
2. top - 系統(tǒng)監(jiān)控工具
top 是一個強(qiáng)大的工具，它能給你提供 運行系統(tǒng)的動態(tài)實時視圖，如下面截圖所示：
- # top
列出 Linux 正在運行的程序
3. glances - 系統(tǒng)監(jiān)控工具
glances 是一個相對比較新的系統(tǒng)監(jiān)控工具，它有一些比較高級的功能：
- # glances
Glances – Linux 進(jìn)程監(jiān)控
還有很多你可以用來列出活躍進(jìn)程的其它有用的 Linux 系統(tǒng)監(jiān)視工具，打開下面的鏈接了解更多關(guān)于它們的信息：
如何在 Linux 中控制進(jìn)程
Linux 也有一些命令用于控制進(jìn)程，例如 kill、pkill、pgrep 和 killall，下面是一些如何使用它們的基本事例：
- $ pgrep -u tecmint top
- $ kill 2308
- $ pgrep -u tecmint top
- $ pgrep -u tecmint glances
- $ pkill glances
- $ pgrep -u tecmint glances
控制 Linux 進(jìn)程
想要深入了解如何使用這些命令，在 Linux 中殺死/終止活躍進(jìn)程，可以點擊下面的鏈接：
注意當(dāng)你系統(tǒng)僵死(freeze)時你可以使用它們殺死 Linux 中的不響應(yīng)程序。
給進(jìn)程發(fā)送信號
Linux 中控制進(jìn)程的基本方法是給它們發(fā)送信號。你可以發(fā)送很多信號給一個進(jìn)程，運行下面的命令可以查看所有信號：
- $ kill -l
列出所有 Linux 信號
要給一個進(jìn)程發(fā)送信號，可以使用我們之前提到的 kill、pkill 或 pgrep 命令。但只有被編程為能識別這些信號時程序才能響應(yīng)這些信號。
大部分信號都是系統(tǒng)內(nèi)部使用，或者給程序員編寫代碼時使用。下面是一些對系統(tǒng)用戶非常有用的信號：
- SIGHUP 1 - 當(dāng)控制它的終端被被關(guān)閉時給進(jìn)程發(fā)送該信號。
- SIGINT 2 - 當(dāng)用戶使用 Ctrl+C 中斷進(jìn)程時控制它的終端給進(jìn)程發(fā)送這個信號。
- SIGQUIT 3 - 當(dāng)用戶發(fā)送退出信號 Ctrl+D 時給進(jìn)程發(fā)送該信號。
- SIGKILL 9 - 這個信號會馬上中斷(殺死)進(jìn)程，進(jìn)程不會進(jìn)行清理操作。
- SIGTERM 15 - 這是一個程序終止信號(kill 默認(rèn)發(fā)送這個信號)。
- SIGTSTP 20 - 它的控制終端發(fā)送這個信號給進(jìn)程要求它停止(終端停止);通過用戶按 Ctrl+Z 觸發(fā)。
下面是當(dāng) Firefox 應(yīng)用程序僵死時通過它的 PID 殺死它的 kill 命令事例：
- $ pidof firefox
- $ kill 9 2687
- 或
- $ kill -KILL 2687
- 或
- $ kill -SIGKILL 2687
使用它的名稱殺死應(yīng)用，可以像下面這樣使用 pkill 或 killall：
- $ pkill firefox
- $ killall firefox
更改 Linux 進(jìn)程優(yōu)先級
在 Linux 系統(tǒng)中，所有活躍進(jìn)程都有一個優(yōu)先級以及 nice 值。有比點優(yōu)先級進(jìn)程有更高優(yōu)先級的進(jìn)程一般會獲得更多的 CPU 時間。
但是，有 root 權(quán)限的系統(tǒng)用戶可以使用 nice 和 renice 命令影響(更改)優(yōu)先級。
在 top 命令的輸出中， NI 顯示了進(jìn)程的 nice 值：
- $ top
列出 Linux 正在運行的進(jìn)程
使用 nice 命令為一個進(jìn)程設(shè)置 nice 值。記住一個普通用戶可以給他擁有的進(jìn)程設(shè)置 0 到 20 的 nice 值。
只有 root 用戶可以使用負(fù)的 nice 值。
要重新設(shè)置一個進(jìn)程的優(yōu)先級，像下面這樣使用 renice 命令：
- $ renice +8 2687$ renice +8 2103
就是這些!如果你有任何問題或者想法，通過下面的反饋框和我們分享吧。
作者簡介：
Aaron Kili 是一個 Linux 和 F.O.S.S(Free and Open-Source Software) 愛好者，一個 Linux 系統(tǒng)管理員、web 開發(fā)員，現(xiàn)在也是 TecMint 的內(nèi)容創(chuàng)建者，他喜歡和電腦一起工作，他相信知識共享。
