Linux下进程相关知识

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Linux下进程相关知识

时间 :2023-07-28 12:12:56 来源 : 面包芯语

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--helpallUsage:ps[options]Basicoptions:-A,-eallprocesses-aallwithtty,exceptsessionleadersaallwithtty,includingotherusers-dallexceptsessionleaders-N,--deselectnegateselectionronlyrunningprocessesTallprocessesonthisterminalxprocesseswithoutcontrollingttysSelectionbylist:-Ccommandname-G,--Grouprealgroupidorname-g,--groupsessionoreffectivegroupname-p,p,--pidprocessid--ppidparentprocessid-q,q,--quick-pidprocessid(quickmode)-s,--sidsessionid-t,t,--ttyterminal-u,U,--usereffectiveuseridorname-U,--UserrealuseridornameTheselectionoptionstakeastheirargumenteither:acomma-separatedliste.g."-uroot,nobody"orablank-separatedliste.g."-p1234567"Outputformats:-Fextrafull-ffull-format,includingcommandlinesf,--forestasciiartprocesstree-Hshowprocesshierarchy-jjobsformatjBSDjobcontrolformat-llongformatlBSDlongformat-M,Zaddsecuritydata(forSELinux)-OpreloadedwithdefaultcolumnsOas-O,withBSDpersonality-o,o,--formatuser-definedformatssignalformatuuser-orientedformatvvirtualmemoryformatXregisterformat-ydonotshowflags,showrssvs.addr(usedwith-l)--contextdisplaysecuritycontext(forSELinux)--headersrepeatheaderlines,oneperpage--no-headersdonotprintheaderatall--cols,--columns,--widthsetscreenwidth--rows,--linessetscreenheightShowthreads:Hasiftheywereprocesses-LpossiblywithLWPandNLWPcolumns-m,mafterprocesses-TpossiblywithSPIDcolumnMiscellaneousoptions:-cshowschedulingclasswith-loptioncshowtruecommandnameeshowtheenvironmentaftercommandk,--sortspecifysortorderas:[+|-]key[,[+|-]key[,...]]LshowformatspecifiersndisplaynumericuidandwchanS,--cumulativeincludesomedeadchildprocessdata-ydonotshowflags,showrss(onlywith-l)-V,V,--versiondisplayversioninformationandexit-w,wunlimitedoutputwidth--helpdisplayhelpandexitFormoredetailsseeps(1).

常用的操作命令：

psaux

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。

【资料图】

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:ps aux | grep cat。将看到cat有两个进程，尽管它们调用的是同一个程序。

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ID PPID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ps l命令时，是从运行bash的进程中运行它的。bash shell的PID是ps l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。

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:

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:

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:

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。

kill12345

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-912345

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。

7. 进程优先级

当你在电脑上同时运行多个程序时，比如Chrome、Microsoft Word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-n5aptupgraderenice10-p3245

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：ps aux命令

在STAT列中，看到许多值。linux进程可以处于许多不同的状态。你将看到的最常见的如下所示:

9. /proc文件系统

在Linux中一切皆文件，包括进程。进程信息存储在一个称为/proc文件系统的特殊文件系统中。

这里看到多个值，每个PID都有子目录。如果查看ps输出中的PID，则可以在/proc目录中找到它。

进入其中一个进程并查看该文件:

你能看到进程状态信息以及更详细的信息。/proc目录是内核查看系统的方式，因此这里有比ps中更多的信息。

10. Job控制

假设你正在一个终端窗口上工作，并且正在运行一个命令，该命令将花费很长时间。在它完成之前，你不能与shell交互，但是我们希望继续在我们的机器上工作，因此我们需要打开shell。我们可以控制我们的进程如何运行:

将工作发送到后台

在命令后添加&号将在后台运行该命令：

sleep1000&sleep1001&sleep1002&

查看后台进程

将进程从后台移动到前台

要将进程移出后台，只需指定所需的进程ID。如果不带任何选项地运行fg，它将带回最近的后台进程。

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