关于 Linux 进程你所需要知道的一切

在这篇指南中，我们会逐步对进程做基本的了解，然后简要看看如何用特定命令 管理 Linux 进程 [1] 。

进程 process 是指正在执行的程序；是程序正在运行的一个实例。它由程序指令，和从文件、其它程序中读取的数据或系统用户的输入组成。

进程的类型

在 Linux 中主要有两种类型的进程：

• 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。

什么是 守护进程 daemon

这是后台进程的特殊类型，它们在系统启动时启动，并作为服务一直运行；它们不会死亡。它们自发地作为系统任务启动（作为服务运行）。但是，它们能被用户通过 init 进程控制。

Linux 进程状态

在 Linux 中创建进程

（LCTT 译注：此节原文不确，根据译者理解重新提供）

在 Linux 中创建进程有三种方式：

fork() 方式

使用 fork() 函数以父进程为蓝本复制一个进程，其 PID号与父进程 PID 号不同。在 Linux 环境下，fork() 是以写复制实现的，新的子进程的环境和父进程一样，只有内存与父进程不同，其他与父进程共享，只有在父进程或者子进程进行了修改后，才重新生成一份。

system() 方式

system() 函数会调用 /bin/sh –c command 来执行特定的命令，并且阻塞当前进程的执行，直到 command 命令执行完毕。新的子进程会有新的 PID。

exec() 方式

exec() 方式有若干种不同的函数，与之前的 fork() 和 system() 函数不同，exec() 方式会用新进程代替原有的进程，系统会从新的进程运行，新的进程的 PID 值会与原来的进程的 PID 值相同。

Linux 如何识别进程？

由于 Linux 是一个多用户系统，意味着不同的用户可以在系统上运行各种各样的程序，内核必须唯一标识程序运行的每个实例。

程序由它的进程 ID（PID）和它父进程的进程 ID（PPID）识别，因此进程可以被分类为：

• 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 进程

init 进程是系统中所有进程的父进程，它是 启动 Linux 系统 [2] 后第一个运行的程序；它管理着系统上的所有其它进程。它由内核自身启动，因此理论上说它没有父进程。

init 进程的进程 ID 总是为 1。它是所有孤儿进程的收养父母。（它会收养所有孤儿进程）。

查找进程 ID

你可以用 pidof 命令查找某个进程的进程 ID：

# pidof systemd
# pidof top
# pidof httpd

查找 Linux 进程 ID

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

查找 Linux 父进程 ID

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

启动 Linux 交互进程

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

在后台启动 Linux 进程

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 后台进程任务

你也可能想要阅读： 如何在后台启动 Linux 命令以及在终端分离（Detach）进程 [3]

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 [4] 和 top [5] 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 

列出 Linux 活跃进程

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 

列出 Linux 正在运行的程序

阅读这篇文章获取更多 top 使用事例： Linux 中 12 个 top 命令实例 [6]

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

Glances – Linux 进程监控

要获取完整使用指南，请阅读： Glances - Linux 的一个高级实时系统监控工具 [7]

还有很多你可以用来列出活跃进程的其它有用的 Linux 系统监视工具，打开下面的链接了解更多关于它们的信息：

1. 监控 Linux 性能的 20 个命令行工具 [8]

2. 13 个有用的 Linux 监控工具 [9]

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

控制 Linux 进程

想要深入了解如何使用这些命令，在 Linux 中杀死/终止活跃进程，可以点击下面的链接：

1. 终止 Linux 进程的 Kill、Pkill 和 Killall 命令指南 [10]

2. 如何在 Linux 中查找并杀死进程 [11]

注意当你系统 僵死 freeze 时你可以使用它们杀死 Linux 中的不响应程序 [12] 。

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

列出所有 Linux 信号

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  

列出 Linux 正在运行的进程

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

阅读我们其它如何管理和控制 Linux 进程的有用文章。

1. Linux 进程管理：启动、停止以及中间过程 [13]

2. 使用 ‘top’ 命令 Batch 模式查找内存使用最高的 15 个进程 [14]

3. 在 Linux 中查找内存和 CPU 使用率最高的进程 [15]

4. 在 Linux 中如何使用进程 ID 查找进程名称 [16]

就是这些！如果你有任何问题或者想法，通过下面的反馈框和我们分享吧。

（题图：Pixabay，CC0）

作者简介：

Aaron Kili 是一个 Linux 和 F.O.S.S（Free and Open-Source Software） 爱好者，一个 Linux 系统管理员、web 开发员，现在也是 TecMint 的内容创建者，他喜欢和电脑一起工作，他相信知识共享。