關於Linux 進程你要知道的事

進程是指正在執行的程序，是程式在運行時的一個實例。它由程式指令以及從檔案、其他程式讀取的資料或系統使用者的輸入組成。

在接下來的指南中，我們將逐步了解進程的基本概念，並簡要介紹如何使用特定的命令來管理Linux系統中的進程。

進程類型

在Linux系統中，主要存在兩種類型的進程：前台進程和後台進程。

前台進程是指直接與使用者互動的進程。通常，使用者在終端機上執行的命令會作為前台進程運行。這些進程會佔用終端，並將其輸出直接傳送到使用者。

後台進程是在背景執行的進程，不會佔用終端並且與使用者無直接互動。後台程序通常用於執行長時間運行的任務或服務，使用者可以在終端上執行其他操作而不受其影響。

透過使用特定的命令，我們可以管理和控制這些進程，包括查看正在運行的進程、啟動新的進程、暫停、恢復或終止進程等操作。這些命令能夠幫助我們有效地管理和監控系統中的進程。

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。

什麼是守護程式daemon

#這是後台程序的特殊類型，它們在系統啟動時啟動，並作為服務一直運行；它們不會死亡。它們自發地作為系統任務啟動（作為服務運行）。但是，它們能被使用者透過 init 流程控制（RHEL&CentOs7 後systemd取代了init 流程具體可參考Linux就該這樣學相關內容）。

#在 Linux 中建立進程

#在 Linux 中建立進程有三種方式：

fork() 方式

#使用 fork() 函數以父進程為藍本複製一個進程，其 PID號碼與父進程 PID 號碼不同。在Linux 環境下，fork() 是以寫複製實現的，新的子進程的環境和父進程一樣，只有內存與父進程不同，其他與父進程共享，只有在父進程或者子進程進行了修改後，才重新生成一份。

system() 方式

#system() 函數會呼叫 /bin/sh –c command 來執行特定的指令，並且阻塞目前程序的執行，直到 command 指令執行完畢。新的子進程會有新的 PID。

exec() 方式

#exec() 方式有若干種不同的函數，與之前的fork() 和system() 函數不同，exec() 方式會用新進程代替原有的進程，系統會從新的進程運行，新的進程的PID 值會與原來的進程的PID 值相同。

Linux 如何辨識進程？

#由於 Linux 是一個多用戶系統，意味著不同的用戶可以在系統上運行各種各樣的程序，核心必須唯一標識程序運行的每個實例。

程式由它的進程 ID（PID）和它父進程的進程 ID（PPID）識別，因此進程可以被分類為：

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 程序

init 進程是系統中所有進程的父進程，它是啟動 Linux 系統後第一個運行的程式；它管理系統上的所有其它進程。它是由核心本身啟動，因此理論上說它沒有父進程。

init 進程的進程 ID 總是為 1。它是所有子進程的父進程。 （和根目錄和子目錄關係類似，一切從跟開始，一切從init流程開始）。

找出進程 ID

你可以用 pidof 指令來找出某個進程的進程 ID：

# pidof systemd
# pidof top
# pidof httpd

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 -cf backup.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 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 -u tecmint top
 
$ kill 2308
 
$ pgrep -u tecmint top
 
$ pgrep -u tecmint glances
 
$ pkill glances
 
$ pgrep -u tecmint glances

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：

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：

$ pidof firefox
$ kill 9 2687
或
$ kill -KILL 2687
或
$ 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：

$ pkill firefox
 
$ 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：

$ 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 +8  2687
 
$ renice +8  2103

以上是關於Linux 進程你要知道的事的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！