Linux下进程相关知识

第第页Linux下进程相关知识1.ps命令

进程是在你的系统上运行的程序。它们由内核管理，每个进程都有一个与之关联的ID，称为进程ID(（PI）D)。这个PID是按照进程创建的顺序分配的。

运行ps命令查看正在运行的进程列表:

ubuntu@ubuntu:~$

ps

PID

TTY

（TI）ME

CMD

3309

pts/1

0000

bash

3794

pts/1

0000

psubuntu@ubuntu:~$

PID：进程ID

TTY：控制与进程相关联的终端

TIME：总（CPU）使用时间

CMD：可执行/命令的名称

如果你看一下ps的man手册，你会发现有很多命令选项可以传递，它们会根据你想使用的选项而变化输出结果。

ubuntu@ubuntu:~$

ps

--help

allUsage:

ps

[options]B（asic）

options:

-A,

-e

all

processes

-a

all

with

tty,

except

session

le（ad）e（rs）

a

all

with

tty,

including

other

users

-d

all

except

session

leaders

-N,

--deselect

nega（te）

selection

r

only

running

processes

T

all

processes

on

this

terminal

x

processes

without

controlling

ttysSelection

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,

--qu（ic）k-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

B（SD）

job

control

format

-l

long

format

l

BSD

long

format

-M,

Z

add

security

data

(for

SE（Linux）)

-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

heightShow

threads:

H

as

if

they

were

processes

-L

possibly

with

LWP

and

NLWP

columns

-m,

m

after

processes

-T

possibly

with

SPID

columnMiscellaneous

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

exitFor

more

det（ai）ls

see

ps(1).

常用的操作命令：

ps

aux

USER:有效用户(我们正在使用其访问权限的用户)

PID:进程号

%CPU:CPU使用时间除以进程运行时间

%MEM:进程的常驻集大小与机器上物理内存的比率

VSZ:整个进程的虚拟内存使用情况

RSS:常驻集大小，任务使用的非交换物理内存

TTY:控制与进程关联的终端

STAT:进程状态码

START:进程的开始时间

TIME:总CPU使用时间

COMMAND:可执行文件/命令的名称

另一个非常有用的命令是top命令，top为你提供有关系统上运行的进程的实时信息，而不是快照。默认情况下，你会每10秒刷新一次。top是一个非常有用的工具，可以查看哪些进程占用了大量资源。此处我们对top命令不做过多的讲解，想了解的小伙伴可以查看我之前的文章，有对top命令做详细的讲解。

2.进程的细节

在我们深入了解进程的更多实际应用之前，我们必须了解它是什么以及它是如何工作的。

我们上面说过，进程是系统上正在运行的程序，更准确地说，它是系统分配内存、CPU、I/O以使程序运行的过程。一个进程是一个正在运行的程序的实例，打开3个终端窗口，在两个窗口中运行cat命令，不传递任何选项(cat进程将作为一个进程保持打开状态，因为它期望stdin)。现在在第三个窗口运行:psaux|grepcat。将看到cat有两个进程，尽管它们调用的是同一个程序。

内核负责进程，当我们运行一个程序时，内核将程序的代码加载到内存中，确定和分配资源，然后监视每个进程：

进程的状态

进程正在使用和接收的资源

进程所有者

进程（信号）处理

基本上所有的其他事情

所有进程都在占用资源，内核的工作是确保进程根据自身需求获得正确数量的资源。当一个进程结束时，它所使用的资源将被释放给其他进程使用。

3.进程创建

当创建一个新进程时，现有进程基本上会使用称为fork系统调用的函数克隆自己。fork系统调用创建了一个基本相同的子进程，这个子进程有一个新的进程ID(PID)，原始进程成为它的父进程，并有一个称为父进程IDPPID的东西。之后，子进程可以继续使用其父进程之前使用的相同程序，或者更经常地使用execve系统调用来启动一个新程序。这个系统调用破坏了内核为该进程设置的内存管理，并为新程序设置了新的内存管理。

l选项为我们提供了正在运行的进程的“长格式”甚至更详细的视图。你会看到一个标记为PPID的列，这是父ID。现在看看你的终端，你将看到正在运行的进程是你的shell，因此在我的系统上有一个运行bash的进程。现在请记住，当你运行psl命令时，是从运行bash的进程中运行它的。bashshell的PID是psl命令的PPID。

当系统启动时，内核创建了一个名为init的进程，它的PID为1。除非系统关闭，否则无法终止init进程。它以根权限运行，并运行许多保持系统运行的进程。

4.进程终止

上面我们知道创建进程时会发生什么，那么当我们不再需要它时会发生什么呢?

进程可以使用_exit系统调用退出，这将释放进程用于重新分配的资源。因此，当一个进程准备终止时，它会用一个叫做终止状态的东西让内核知道它为什么要终止。通常情况下，状态为0表示进程终止成功。然而，这还不足以完全终止一个流程。父进程必须通过使用等待系统调用来确认子进程的终止，这是为了检查子进程的终止状态。

孤儿进程当父进程在子进程之前死亡时，内核知道它不会得到一个等待调用，所以它会让这些进程成为“孤儿”，并将它们置于init(记住所有进程的父进程)的照顾下。init将最终为这些孤儿执行等待系统调用，以便它们可以终止。

僵尸进程当子进程终止而父进程还没有调用wait时会发生什么?我们仍然希望能够看到子进程是如何终止的，因此即使子进程完成了，内核也会将子进程变成僵尸进程。子进程使用的资源仍然被释放给其他进程使用，但是进程表中仍然有这个僵尸进程的条目。僵尸进程也不能被杀死，因为它们在技术上是“死亡”的，所以你不能使用信号来杀死它们。最终，如果父进程调用等待系统调用，僵尸进程将消失，这被称为“收割”。如果父进程没有执行等待调用，init将收养僵尸进程并自动执行等待并移除僵尸进程。僵尸进程太多可能是一件坏事，因为它们会占用进程表上的空间，如果它被填满，就会阻止其他进程运行。

5.信号

信号是对进程的通知，告诉它发生了什么事情。

为什么有信号？

它是软件中断，有很多用途:

用户可以输入一个特殊的终端字符(Ctrl-C)或(Ctrl-Z)来终止、中断或挂起进程

（硬件）问题发生时，内核想要通知进程

软件问题发生时，内核想要通知进程

进程（通信）的方式

信号处理

当一个信号由某个事件生成时，它被传递给一个进程，在传递之前它被认为处于挂起状态。当进程运行时，信号将被传递。但是，进程具有信号掩码，如果指定的话，它们可以将信号传递设置为阻塞。当一个信号被传递时，进程可以做很多事情:

忽略信号

“捕获”信号并执行特定的处理程序例程

进程可以终止，而不是正常的退出系统调用

阻塞信号，取决于信号掩码

常见的信号

每个信号都由具有符号名的整数定义，符号名的形式为SIGxxx。一些最常见的信号是:

SIGHUP或HUP或1:挂机

SIGINT或INT或2:中断

SIGKILL或KILL或9:杀死

SIGSEGV或SEGV或11:分割错误

SIGTERM或TERM或15:软件终止

SIGSTOP或STOP:停止

数字会随着信号的变化而变化，所以通常用它们的名字来表示。

有些信号是不可阻挡的，例如SIGKILL信号。KILL信号杀死进程。

6.kill命令

可以发送终止进程的信号，这样的命令被命名为kill命令。

kill

12345

12345是要终止的进程的PID。默认情况下，它发送一个TERM信号。SIGTERM信号被发送到进程，进程释放其资源并保存其状态来请求终止进程。

还可以使用kill命令指定一个信号:

kill

-9

12345

这将运行SIGKILL信号并终止进程。

SIGHUP,SIGINT,SIGTERM,SIGKILL,SIGSTOP信号

这些信号看起来都相似，但它们确实有不同之处。

SIGHUP挂起，当控制终端关闭时发送给进程。例如，如果关闭了一个终端窗口，其中正在运行一个进程，那么将得到一个SIGHUP信号。

SIGINT是一个中断信号，因此可以使用Ctrl-C，系统将尝试优雅地终止进程

SIGTERM终止进程，但允许它先做一些清理工作

SIGKILL杀死进程，不做任何清理

SIGSTOP停止/挂起进程

7.进程优先级

当你在（电脑）上同时运行多个程序时，比如Ch（rom）e、MicrosoftWord或Photoshop，看起来这些进程是同时运行的，但事实并非如此。

进程使用CPU的时间，称为时间片。然后它们暂停几毫秒，另一个进程得到一点时间切片。默认情况下，进程调度以这种循环方式进行。每个进程都有足够的时间片，直到它完成处理。内核处理所有这些进程的切换，并且大多数时候它都做得很好。

进程无法决定何时以及多长时间获得CPU时间，如果所有进程正常运行，它们将大致获得相同数量的CPU时间。但是，有一种方法可以用一个不错的值来影响内核的进程调度（算法）。优先级它的意思是进程有一个数字来确定它们对CPU的优先级。数值高意味着进程很好，对CPU的优先级较低，数值低或为负数意味着进程不是很好，它想要尽可能多地获得CPU。

要更改进程优先级别，可以使用nice和renice命令:

nice

-n

5

apt

upgraderenice

10

-p

3245

nice命令用于设置新进程的优先级。renice命令用于设置已存在进程的优先级。

8.进程状态

我们再来看一下：psaux命令