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Linux 进程入门

1. 基本概念​

1.1 概述​

进程（process）可以看做是系统正在运行的程序。是正在执行的一个程序或者命令。

**进程是资源管理的最小单位，线程是系统调度的最小单位。**一个进程可以拥有多个线程。多个进程之间的资源是相互独立的，一个进程的多个线

程共享这个进程的大多数资源。

每一个进程都是一个运行的实体，都有自己的地址空间，并占用一定的系统资源。

1.2 进程占用资源​

进程的运行会占用 4 类资源：CPU、memory、disk、network。

  • CPU（Central Processing Unit 中央处理单元 ）：lscpu 命令可以查看 CPU 的详细信息。

  • Memory（内存）：free -h 命令可以查看系统内存大小。

  • Disk（磁盘）：df -h 命令可以查看磁盘大小。

  • network（网络）：netstat -a 命令可以查看系统中所有网络连接。

2. 进程管理​

进程管理可以判断系统的健康状态，查看系统的所有进程，也可以结束相应的进程。

2.1 ps aux(查看当前时间节点进程信息)​

ps aux | grep disnox（表示查找disnox用户使用的进程）

Zu92rE.png

  • USER：该进程是由那个用户产生的。
  • PID：进程的ID编号。
  • %CPU：该进程的CPU资源占用百分比。
  • %MEM：该进程的内存资源占用百分比。
  • VSZ：该进程的虚拟内存的大小，单位KB（将磁盘的一部分空间转为虚拟内存使用，在物理内存使用占满后才会用到）。
  • RSS：该进程占用实际物理内存的大小，单位KB。
  • TTY：该进程是在哪个终端上运行的（TTY1-6代表本地控制台终端。TTY1是图形终端，TTY2-6是本地的字符界面终端。PTS/0-255代表虚拟终端）。
  • STAT：进程状态。R：运行、S：睡眠、T：停止、s：包含子进程、+：位于后台。
  • START：该进程启动时间。
  • TIME：该进程占用系统得到运算时间（注意不是系统时间）。
  • COMMAND：产生此进程的命令名

2.2 pstree(查看进程树，可以直观的看出父进程与子进程的关系)​

pstree -p(将进程树全部展开,查看到对应的PID)

Zu90u6.png

2.3 top(表示进入监听模式，该命令可以动态显示进程的信息变化)​

  • top -h：显示帮助
  • top -P：以cpu进行排序
  • top -M：以内存排序
  • top -N：以PID排序
  • 输入q可以退出

ZuOKTE.png

  • 第一行是系统信息：21:25:01 是系统时间，Up 6:32是系统运行时间，1 user是系统当前登录用户数量。

  • 第二行是进程信息：Tasks：231 total 表示系统进程总数，running 表示正在运行的进程，sleeping 表示睡眠的进程，stopped 表示已停止的进程，zombie 表示僵尸进程（如果不是0，需要手动检查）。

  • 第三行是 cpu 信息：us 表示用户占用cpu百分比，sy 表示系统占用 cpu 百分比，ni 表示改变过优先级的用户占用百分比。id 表示空闲cpu占用百分比，wa 表示等待输入/输出的进程占用百分比，hi 表示硬件中断请求服务占用百分比，si 表示软件中断请求服务占用百分比，st表示steal time虚拟时间百分比，就是当有虚拟机时虚拟 cpu 等待实体 cpu 的时间百分比。

  • 第四行是物理内存信息：Mem 表示物理内存总量，used 表示以使用的物理内存，free 表示闲置物理内存，buffers 表示缓冲数量。

  • 第五行是交换分区（swap）信息：swap 表示交换分区（虚拟内存）的在大小，used 表示已经使用的交互分区的大小，free表示空闲交换分区的大小，cached 表示作为缓存的交换分区大小。

2.4 kill（查看终止进程命令）​

kill -l（查看 kill 后面所相应的参数）

Zu9W1Y.png

  • SIGHUP， 该信号让进程⽴即关闭，然后重新读取配置⽂件之后重启

  • SIGINT ，程序终⽌信号，⽤户终⽌前台进程。相当去输出ctrl+c快捷键

  • SIGKILL， ⽤来⽴即结束程序的运⾏，本信号不能被阻塞、忽略。⼀般 ⽤于强制终⽌进程

  • SIGCONT， 信号可以让暂停的进程恢复执⾏，本信号不能被阻断

  • SIGSTOP ，该信号可以暂停前台进程，相当于输⼊crtl+z快捷键。本信号 不能被阻断

使用 kill命令终止进程

  • kill -1 32411 （重启PID为32411的进程）
  • kill -9 32425（强制终⽌PID为32425的进程）
  • kill -15 32452（相当于kill 32452，正常结束PID为32452的进程）

3. 进程与程序​

3.1 进程和程序（文件）的区别​

  • 程序是静态的，它是一些保存在磁盘上的指令的有序集合，没有任何执行的概念。
  • 进程是一个动态的概念，它是程序执行的过程，包括创建、调度和消亡。

3.2 进程和程序的关系​

程序包含指令和用户数据，当执行一个程序时，系统将程序中的指令和数据加载到内存，作为进程运行的基本材料，但是进程在运行时将会产生诸如CPU的所有寄存器值，以及存储临时数据的进程堆栈等动态信息。

3.3 进程控制块（PCB）​

ZuOBZD.png

4. 进程组织方式​

进程是一个动态的过程，可以诞生，也可以杀死。每一个进程必然有一个父进程，可以通过 pstree 去查看整个系统的进程关系。

disnox@MSI:/mnt/e/Data/yueq/code$ pstree       // vscode
init─┬─init───bash
     └─init───bash───pstree

pstree 是一个用“树状”方式查看当前系统所有进程关系的命令，可以明显看到他们的关系就像人类社会的族谱，大家都有一个共同的祖先 init，每个人都可以生出几个孩子（进程没有性别，自己一个人就能生!)。其中祖先 init是一个非常特别的进程，他没有父进程。

每个进程都有自己的身份证号码（PID），PID是重要的系统资源，它是用以区分各个进程的基本依据。可以使用 **ps （ps -ef | more）**命令来查看进程的 PID。

disnox@MSI:/mnt/e/Data/yueq/code$ ps -ef | more  // vscode
UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root         1     0  0 20:46 ?        00:00:00 /init       
root        10     1  0 20:46 tty2     00:00:00 /init       
nox         11    10  0 20:46 tty2     00:00:00 -bash       
root        60     1  0 21:46 tty1     00:00:00 /init       
nox         61    60  0 21:46 tty1     00:00:00 -bash       
nox         88    61  0 21:51 tty1     00:00:00 ps -ef      
nox         89    61  0 21:51 tty1     00:00:00 more

第 2 列就是该进程的 PID，第三列 PPID 就是每个进程的父进程的 PID。

5. 进程状态​

  • 执行态（RUNNING）：进程正在占有CPU。

  • 就绪态（RUNNING）: 进程处于等待队列中等待调度。

  • 浅睡眠（INTERRUPTABLE）：此时进程在等待一个事件的发生或某种系统资源，可响应信号。

  • 深睡眠（UNINTERRUPTABLE）:此时进程在等待一个事件的发生或某种系统资源，无法响应信号。

  • 停止态（STOPPED）：此时进程被暂停。

  • 僵尸态（ZOMBIE）：此时进程不能被调度，但是PCB未被释放。死亡态（DEAD）：这是一个已终止的进程，且PCB将会被释放。

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