一、簡介

當我們運行程序時，Linux會為程序創(chuàng)建一個特殊的環(huán)境，該環(huán)境包含程序運行需要的所有資源，以保證程序能夠獨立運行，不受其他程序的干擾。這個特殊的環(huán)境就稱為進程。每個 Linux 命令都與系統(tǒng)中的程序對應，輸入命令，Linux 就會創(chuàng)建一個新的進程。例如使用 ls 命令遍歷目錄中的文件時，就創(chuàng)建了一個進程。簡而言之，進程就是程序的實例。 
系統(tǒng)通過一個五位數字跟蹤程序的運行狀態(tài)，這個數字稱為 pid 或進程ID。每個進程都擁有唯一的 pid。 
理論上，五位數字是有限的，當數字被用完時，下一個 pid 就會重新開始，所以 pid 最終會重復。但是，兩個 pid 一樣的進程不能同時存在，因為Linux會使用 pid 來跟蹤程序的運行狀態(tài)。

二、創(chuàng)建進程

有兩種方式來創(chuàng)建進程：前臺進程和后臺進程。

1、前臺進程

默認情況下，用戶創(chuàng)建的進程都是前臺進程；前臺進程從鍵盤讀取數據，并把處理結果輸出到顯示器。 
我們可以看到前臺進程的運行過程。例如，使用 ls 命令來遍歷當前目錄下的文件：

$ls ch*.doc
ch01-1.doc   ch010.doc  ch02.doc    ch03-2.doc
ch04-1.doc   ch040.doc  ch05.doc

這個程序就運行在前臺，它會直接把結果輸出到顯示器。如果 ls 命令需要數據（實際上不需要），那么它會等待用戶從鍵盤輸入。

當程序運行在前臺時，由于命令提示符($)還未出現(xiàn)，用戶不能輸入其他命令；即使程序需要運行很長時間，也必須等待程序運行結束才能輸入其他命令。

2、后臺進程

后臺進程與鍵盤沒有必然的關系。當然，后臺進程也可能會等待鍵盤輸入。 
后臺進程的優(yōu)點是不必等待程序運行結束就可以輸入其他命令。 
創(chuàng)建后臺進程最簡單的方式就是在命令的末尾加 &，例如：

$ls ch*.doc &
ch01-1.doc   ch010.doc  ch02.doc    ch03-2.doc
ch04-1.doc   ch040.doc  ch05.doc    ch06-2.doc
ch01-2.doc   ch02-1.doc

如果 ls 命令需要輸入（實際上不需要），那么它會暫停，直到用戶把它調到前臺并從鍵盤輸入數據才會繼續(xù)運行。

三、查看正在運行的進程

可以使用 ps 命令查看進程的運行狀態(tài)，包括后臺進程，例如：

$ps
PID       TTY      TIME        CMD
18358     ttyp3    00:00:00    sh
18361     ttyp3    00:01:31    abiword
18789     ttyp3    00:00:00    ps

還可以結合 -f 選項查看更多信息，f 是 full 的縮寫，例如：

$ps -f
UID      PID  PPID C STIME    TTY   TIME CMD
amrood   6738 3662 0 10:23:03 pts/6 0:00 first_one
amrood   6739 3662 0 10:22:54 pts/6 0:00 second_one
amrood   3662 3657 0 08:10:53 pts/6 0:00 -ksh
amrood   6892 3662 4 10:51:50 pts/6 0:00 ps -f

每列的含義如下：

• UID：進程所屬用戶的ID，即哪個用戶創(chuàng)建了該進程。
• PID：進程ID。
• PPID：父進程ID，創(chuàng)建該進程的進程稱為父進程。
• C：CPU使用率。
• STIME：進程被創(chuàng)建的時間。
• TTY：與進程有關的終端類型。
• TIME：進程所使用的CPU時間。
• CMD：創(chuàng)建該進程的命令。

ps 命令還有其他一些選項：

• -a：顯示所有用戶的所有進程。
• -x：顯示無終端的進程。
• -u：顯示更多信息，類似于 -f 選項。
• -e：顯示所有進程。

四、終止進程

當進程運行在前臺時，可以通過 kill 命令或 Ctrl+C 組合鍵來結束進程。 
如果進程運行在后臺，那么首先要通過 ps 命令來獲取進程ID，然后使用 kill 命令“殺死”進程，例如：

$ps -f
UID      PID  PPID C STIME    TTY   TIME CMD
amrood   6738 3662 0 10:23:03 pts/6 0:00 first_one
amrood   6739 3662 0 10:22:54 pts/6 0:00 second_one
amrood   3662 3657 0 08:10:53 pts/6 0:00 -ksh
amrood   6892 3662 4 10:51:50 pts/6 0:00 ps -f
$kill 6738
Terminated

如上所示，kill 命令終結了 first_one 進程。

如果進程忽略 kill 命令，那么可以通過 kill -9 來結束：

$kill -9 6738
Terminated

1．命令格式：

kill[參數][進程號]

2．命令功能：

發(fā)送指定的信號到相應進程。不指定型號將發(fā)送SIGTERM（15）終止指定進程。如果任無法終止該程序可用“-KILL” 參數，其發(fā)送的信號為SIGKILL(9) ，將強制結束進程，使用ps命令或者jobs 命令可以查看進程號。root用戶將影響用戶的進程，非root用戶只能影響自己的進程。

3．命令參數：

• -l 信號，若果不加信號的編號參數，則使用“-l”參數會列出全部的信號名稱
• -a 當處理當前進程時，不限制命令名和進程號的對應關系
• -p 指定kill 命令只打印相關進程的進程號，而不發(fā)送任何信號
• -s 指定發(fā)送信號
• -u 指定用戶

注意：

• kill命令可以帶信號號碼選項，也可以不帶。如果沒有信號號碼，kill命令就會發(fā)出終止信號(15)，這個信號可以被進程捕獲，使得進程在退出之前可以清理并釋放資源。也可以用kill向進程發(fā)送特定的信號。例如： 
  kill -2 123 
  它的效果等同于在前臺運行PID為123的進程時按下Ctrl+C鍵。但是，普通用戶只能使用不帶signal參數的kill命令或最多使用-9信號。
• kill可以帶有進程ID號作為參數。當用kill向這些進程發(fā)送信號時，必須是這些進程的主人。如果試圖撤銷一個沒有權限撤銷的進程或撤銷一個不存在的進程，就會得到一個錯誤信息。
• 可以向多個進程發(fā)信號或終止它們。
• 當kill成功地發(fā)送了信號后，shell會在屏幕上顯示出進程的終止信息。有時這個信息不會馬上顯示，只有當按下Enter鍵使shell的命令提示符再次出現(xiàn)時，才會顯示出來。
• 應注意，信號使進程強行終止，這常會帶來一些副作用，如數據丟失或者終端無法恢復到正常狀態(tài)。發(fā)送信號時必須小心，只有在萬不得已時，才用kill信號(9)，因為進程不能首先捕獲它。要撤銷所有的后臺作業(yè)，可以輸入kill 0。因為有些在后臺運行的命令會啟動多個進程，跟蹤并找到所有要殺掉的進程的PID是件很麻煩的事。這時，使用kill 0來終止所有由當前shell啟動的進程，是個有效的方法。

信號說明：

只有第9種信號(SIGKILL)才可以無條件終止進程，其他信號進程都有權利忽略。 下面是常用的信號：

• HUP 1 終端斷線
• INT 2 中斷（同 Ctrl + C）
• QUIT 3 退出（同 Ctrl + \）
• TERM 15 終止
• KILL 9 強制終止
• CONT 18 繼續(xù)（與STOP相反， fg/bg命令）
• STOP 19 暫停（同 Ctrl + Z）

五、父進程和子進程

每個 Linux 進程會包含兩個進程ID：當前進程ID(pid)和父進程ID(ppid)?？梢詴簳r認為所有的進程都有父進程。 
由用戶運行的大部分命令都將 Shell 作為父進程，使用 ps -f 命令可以查看當前進程ID和父進程ID。

六、僵尸進程和孤兒進程

正常情況下，子進程被終止時會通過 SIGCHLD 信號通知父進程，父進程可以做一些清理工作或者重新啟動一個新的進程。但在某些情況下，父進程會在子進程之前被終止，那么這些子進程就沒有了“父親”，被稱為孤兒進程。 
init 進程會成為所有孤兒進程的父進程。init 的 pid 為1，是Linux系統(tǒng)的第一個進程，也是所有進程的父進程。 
如果一個進程被終止了，但是使用 ps 命令仍然可以查看該進程，并且狀態(tài)為 Z，那么這就是一個僵尸進程。僵尸進程雖然被終止了，但是仍然存在于進程列表中。一般僵尸進程很難殺掉，你可以先殺死他們的父進程，讓他們變成孤兒進程，init 進程會自動清理僵尸進程。

七、常駐進程

常駐進程一般是系統(tǒng)級進程，以 root 權限運行在后臺，可以處理其他進程的請求。 
常駐進程沒有終端，不能訪問 /dev/tty 文件，如果使用 ps -ef 查看該進程，tty 這一列會顯示問號(?)。 
更確切地說，常駐進程通常運行在后臺，等待指定事件發(fā)生，例如打印進程是一個常駐進程，它會等待用戶輸入打印相關的命令并進行處理。

八、top命令

top 命令是一個很有用的工具，它可以動態(tài)顯示正在運行的進程，還可以按照指定條件對進程進行排序，與Windows的任務管理器類似。 
top 命令可以顯示進程的很多信息，包括物理內存、虛擬內存、CPU使用率、平均負載以及繁忙的進程等。例如：

$top

九、任務和進程

任務(task)是最抽象的，是一個一般性的術語，指由軟件完成的一個活動。一個任務既可以是一個進程，也可以是多個進程。簡而言之，它指的是一系列共同達到某一目的的操作。例如，讀取數據并將數據放入內存中。這個任務可以由一個進程來實現(xiàn)，也可以由多個進程來實現(xiàn)。 每個任務都有一個數字表示的任務號。

進程(process)常常被定義為程序的執(zhí)行?？梢园岩粋€進程看成是一個獨立的程序，在內存中有其完備的數據空間和代碼空間。一個進程所擁有的數據和變量只屬于它自己。

jobs 命令可以用來查看系統(tǒng)中正在運行的任務，包括后臺運行的任務。該命令可以顯示任務號及其對應的進程ID。一個任務可以對應于一個或者多個進程號。 
jobs 命令的 -l 選項可以查看當前任務包含的進程ID：

$jobs -l
[1] + 1903 running                 ls ch*.doc &
$

其中，第一列表示任務號，第二列表示任務對應的進程ID，第三列表示任務的運行狀態(tài)，第四列表示啟動任務的命令。

十、前臺任務和后臺任務的切換

1、fg 命令可以將后臺任務調到前臺，語法為：

$fg %jobnumber

jobnumber 是通過 jobs 命令獲取的后臺任務的的序號，注意不是pid。如果后臺只有一個任務，可以不指定 jobnumber。

2、bg 命令可以將后臺暫停的任務，調到前臺繼續(xù)運行，語法為：

$bg %jobnumber

jobnumber 同樣是通過 jobs 命令獲取的后臺任務的的序號，注意不是pid。如果前臺只有一個任務，可以不指定 jobnumber。 
如果希望將當前任務轉移到后臺，可以先 Ctrl+z 暫停任務，再使用 bg 命令。任務轉移到后臺可以空出終端，繼續(xù)輸入其他命令。

到此這篇關于Linux進程管理的文章就介紹到這了。希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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