Linux下進(jìn)程相關(guān)知識

第第頁Linux下進(jìn)程相關(guān)知識1.ps命令

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

運(yùn)行ps命令查看正在運(yùn)行的進(jìn)程列表:

ubuntu@ubuntu:~$

ps

PID

TTY

（TI）ME

CMD

3309

pts/1

0000

bash

3794

pts/1

0000

psubuntu@ubuntu:~$

PID：進(jìn)程ID

TTY：控制與進(jìn)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(xiàng)可以傳遞，它們會根據(jù)你想使用的選項(xiàng)而變化輸出結(jié)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:有效用戶(我們正在使用其訪問權(quán)限的用戶)

PID:進(jìn)程號

%CPU:CPU使用時間除以進(jìn)程運(yùn)行時間

%MEM:進(jìn)程的常駐集大小與機(jī)器上物理內(nèi)存的比率

VSZ:整個進(jìn)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(jìn)程關(guān)聯(lián)的終端

STAT:進(jìn)程狀態(tài)碼

START:進(jìn)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(yùn)行的進(jìn)程的實(shí)時信息，而不是快照。默認(rèn)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(jìn)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(xì)的講解。

2.進(jìn)程的細(xì)節(jié)

在我們深入了解進(jìn)程的更多實(shí)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(jìn)程是系統(tǒng)上正在運(yùn)行的程序，更準(zhǔn)確地說，它是系統(tǒng)分配內(nèi)存、CPU、I/O以使程序運(yùn)行的過程。一個進(jìn)程是一個正在運(yùn)行的程序的實(shí)例，打開3個終端窗口，在兩個窗口中運(yùn)行cat命令，不傳遞任何選項(xiàng)(cat進(jìn)程將作為一個進(jìn)程保持打開狀態(tài)，因?yàn)樗谕鹲tdin)?，F(xiàn)在在第三個窗口運(yùn)行:psaux|grepcat。將看到cat有兩個進(jìn)程，盡管它們調(diào)用的是同一個程序。

內(nèi)核負(fù)責(zé)進(jìn)程，當(dāng)我們運(yùn)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(jìn)程：

進(jìn)程的狀態(tài)

進(jìn)程正在使用和接收的資源

進(jìn)程所有者

進(jìn)程（信號）處理

基本上所有的其他事情

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

3.進(jìn)程創(chuàng)建

當(dāng)創(chuàng)建一個新進(jìn)程時，現(xiàn)有進(jìn)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(jìn)程，這個子進(jìn)程有一個新的進(jìn)程ID(PID)，原始進(jìn)程成為它的父進(jìn)程，并有一個稱為父進(jìn)程IDPPID的東西。之后，子進(jìn)程可以繼續(xù)使用其父進(jìn)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(jìn)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(xiàng)為我們提供了正在運(yùn)行的進(jìn)程的“長格式”甚至更詳細(xì)的視圖。你會看到一個標(biāo)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(yùn)行的進(jìn)程是你的shell，因此在我的系統(tǒng)上有一個運(yùn)行bash的進(jìn)程。現(xiàn)在請記住，當(dāng)你運(yùn)行psl命令時，是從運(yùn)行bash的進(jìn)程中運(yùn)行它的。bashshell的PID是psl命令的PPID。

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

4.進(jìn)程終止

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

進(jìn)程可以使用_exit系統(tǒng)調(diào)用退出，這將釋放進(jìn)程用于重新分配的資源。因此，當(dāng)一個進(jìn)程準(zhǔn)備終止時，它會用一個叫做終止?fàn)顟B(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(jìn)程終止成功。然而，這還不足以完全終止一個流程。父進(jìn)程必須通過使用等待系統(tǒng)調(diào)用來確認(rèn)子進(jìn)程的終止，這是為了檢查子進(jìn)程的終止?fàn)顟B(tài)。

孤兒進(jìn)程當(dāng)父進(jìn)程在子進(jìn)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(jìn)程成為“孤兒”，并將它們置于init(記住所有進(jìn)程的父進(jìn)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(jìn)程當(dāng)子進(jìn)程終止而父進(jìn)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(jìn)程是如何終止的，因此即使子進(jìn)程完成了，內(nèi)核也會將子進(jìn)程變成僵尸進(jìn)程。子進(jìn)程使用的資源仍然被釋放給其他進(jìn)程使用，但是進(jìn)程表中仍然有這個僵尸進(jìn)程的條目。僵尸進(jìn)程也不能被殺死，因?yàn)樗鼈冊诩夹g(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(jìn)程調(diào)用等待系統(tǒng)調(diào)用，僵尸進(jìn)程將消失，這被稱為“收割”。如果父進(jìn)程沒有執(zhí)行等待調(diào)用，init將收養(yǎng)僵尸進(jìn)程并自動執(zhí)行等待并移除僵尸進(jìn)程。僵尸進(jìn)程太多可能是一件壞事，因?yàn)樗鼈儠加眠M(jìn)程表上的空間，如果它被填滿，就會阻止其他進(jìn)程運(yùn)行。

5.信號

信號是對進(jìn)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(jìn)程

（硬件）問題發(fā)生時，內(nèi)核想要通知進(jìn)程

軟件問題發(fā)生時，內(nèi)核想要通知進(jìn)程

進(jìn)程（通信）的方式

信號處理

當(dāng)一個信號由某個事件生成時，它被傳遞給一個進(jìn)程，在傳遞之前它被認(rèn)為處于掛起狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)程運(yùn)行時，信號將被傳遞。但是，進(jìn)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(dāng)一個信號被傳遞時，進(jìn)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(jìn)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(jī)

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(jìn)程。

6.kill命令

可以發(fā)送終止進(jìn)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(jìn)程的PID。默認(rèn)情況下，它發(fā)送一個TERM信號。SIGTERM信號被發(fā)送到進(jìn)程，進(jìn)程釋放其資源并保存其狀態(tài)來請求終止進(jìn)程。

還可以使用kill命令指定一個信號:

kill

-9

12345

這將運(yùn)行SIGKILL信號并終止進(jìn)程。

SIGHUP,SIGINT,SIGTERM,SIGKILL,SIGSTOP信號

這些信號看起來都相似，但它們確實(shí)有不同之處。

SIGHUP掛起，當(dāng)控制終端關(guān)閉時發(fā)送給進(jìn)程。例如，如果關(guān)閉了一個終端窗口，其中正在運(yùn)行一個進(jìn)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(jìn)程

SIGTERM終止進(jìn)程，但允許它先做一些清理工作

SIGKILL殺死進(jìn)程，不做任何清理

SIGSTOP停止/掛起進(jìn)程

7.進(jìn)程優(yōu)先級

當(dāng)你在（電腦）上同時運(yùn)行多個程序時，比如Ch（rom）e、MicrosoftWord或Photoshop，看起來這些進(jìn)程是同時運(yùn)行的，但事實(shí)并非如此。

進(jìn)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(jìn)程得到一點(diǎn)時間切片。默認(rèn)情況下，進(jìn)程調(diào)度以這種循環(huán)方式進(jìn)行。每個進(jìn)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(jìn)程的切換，并且大多數(shù)時候它都做得很好。

進(jìn)程無法決定何時以及多長時間獲得CPU時間，如果所有進(jìn)程正常運(yùn)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(jìn)程調(diào)度（算法）。優(yōu)先級它的意思是進(jìn)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(jìn)程很好，對CPU的優(yōu)先級較低，數(shù)值低或?yàn)樨?fù)數(shù)意味著進(jìn)程不是很好，它想要盡可能多地獲得CPU。

要更改進(jìn)程優(yōu)先級別，可以使用nice和renice命令:

nice

-n

5

apt

upgraderenice

10

-p

3245

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

8.進(jìn)程狀態(tài)

我們再來看一下：psaux命令