Linux进程管理

1. 了解进程的基本概念

　　进程是计算机中运行的程序的实例。每个进程都有自己的内存空间、寄存器集合和执行上下文，可以独立地运行和执行任务。

进程的创建是通过操作系统的调度器来进行的。当一个程序被执行时，操作系统会为其创建一个新的进程，并为其分配必要的资源。这个新创建的进程将执行程序的代码，并在需要时进行系统调用、访问文件、进行网络通信等操作。

　　每个进程都有一个唯一的进程ID（PID），用于在操作系统中标识和管理进程。进程可以通过父子关系进行组织，即一个进程可以创建另一个进程作为其子进程。

　　进程可以运行在不同的状态下，包括运行状态、等待状态和终止状态。运行状态表示进程正在执行任务，等待状态表示进程正在等待某个事件的发生，终止状态表示进程已经完成任务或被终止。

　　进程间可以通过进程间通信（IPC）机制进行数据传输和同步。常见的进程间通信方式包括管道、消息队列、共享内存、信号量等。

　　通过进程管理，操作系统可以实现多任务并发执行、资源合理利用和进程间的协作，为用户提供高效、稳定的计算环境。

2. 掌握查看进程的基本方法

静态查看进程可以使用以下命令：

　　`ps`命令：可以通过`ps`命令查看当前运行的进程。可以使用以下命令获取不同级别的信息：

 　　所有进程的详细信息，可以使用

ps aux

 

　　如果想降序排列查看CPU占用率时，可以使用

ps aux --sort -%cpu

　　显示进程的完整信息，可以使用

ps -ef

　　显示所有进程的基本信息，可以使用

ps -e

 

　　最后还可以使用cat、pidof、pgrep这几种常用的查看指定进程PID的方法。

这些命令可以提供进程的静态信息，但是无法实时更新。要动态查看进程的状态，可以使用以下命令：

 　　`top`命令：`top`命令可以实时显示系统中运行的进程和系统资源的使用情况。在默认的交互式模式下，它会动态更新进程列表和资源使用情况。

 

　　`top`命令是一个非常强大的工具，用于实时监视系统的进程和资源使用情况。它显示了一个动态更新的进程列表，以及各个进程的CPU、内存、IO等使用情况。

　　要使用`top`命令，只需在终端中输入`top`，然后按下回车键即可。默认情况下，`top`会按照CPU使用率进行排序，并以实时更新的方式显示进程列表。

　　在`top`命令的界面中，你可以看到以下信息：

　　　　- 第一行：系统的总体信息，包括运行时间、用户数、负载等。
　　　　- 第二行：CPU使用情况，包括用户空间、内核空间、空闲等。
　　　　- 第三行：内存使用情况，包括总内存、已使用、空闲等。
　　　　- 第四行：交换空间使用情况，包括总交换空间、已使用、空闲等。
　　　　进程列表：显示了系统中所有的进程，包括进程ID、用户、CPU使用率、内存使用量等。

　　你可以使用以下快捷键来与`top`命令进行交互：

　　　　- `q`：退出`top`命令。
　　　　- `k`：结束选中的进程。
　　　　- `r`：改变选中进程的优先级。
　　　　- `s`：改变刷新时间间隔。
　　　　- `P`：按照CPU使用率进行排序。
　　　　-`M`：按照内存使用量进行排序。
　　　　- `T`：按照进程运行时间进行排序。
　　　　- `u`：显示特定用户的进程。
　　　　- `H`：显示线程视图。

　　`top`命令非常强大，提供了丰富的选项和功能，可以帮助你更好地了解和管理系统中的进程和资源使用情况。如果你想了解更多详细的使用方法，可以查阅`top`命令的帮助文档，输入`man top`即可。

3. 熟悉信号控制进程

　　信号是一种进程间通信的机制，用于控制进程的行为。通过发送信号，可以请求进程执行某个动作，比如终止进程、暂停进程、重新启动进程等。

　　在Linux系统中，信号由一个整数值表示，每个信号都有一个唯一的名称和编号。可以使用`kill`命令发送信号给进程，也可以使用`kill`命令的一些选项来指定要发送的信号。

　　以下是一些常用的信号：

　　　　- `SIGTERM`（编号为15）：终止信号，用于请求进程正常退出。默认情况下，`kill`命令发送的信号就是SIGTERM。
　　　　- `SIGKILL`（编号为9）：强制终止信号，用于立即终止进程，不给予进程进行清理操作的机会。使用`kill -9`命令发送的信号是SIGKILL。
　　　　- `SIGINT`（编号为2）：中断信号，通常由Ctrl+C键触发，用于中断正在运行的进程。
　　　　- `SIGSTOP`（编号为19）：停止信号，用于暂停进程的执行。可以使用`kill -STOP`命令发送该信号。
　　　　- `SIGCONT`（编号为18）：继续信号，用于恢复被暂停的进程的执行。可以使用`kill -CONT`命令发送该信号。

　　使用`kill -l`命令可以列出系统支持的所有信号及其对应的编号。　　

　　`kill`命令是用于终止正在运行的进程的命令。它发送一个信号给指定的进程，使其终止运行。默认情况下，`kill`命令发送的信号是SIGTERM（终止信号），这会使进程优雅地退出。如果进程没有正常退出，你可以使用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　`kill -9`命令发送SIGKILL信号，强制终止进程。

　　`kill`命令的一般语法如下：

kill [options] <pid> 

　　其中，`options`是可选的参数，`<pid>`是要终止的进程的进程ID。

　　下面是一些常用的`kill`命令选项：

　　　　- `-l`：列出可用的信号名称。
　　　　- `-s <signal>`：指定要发送的信号，默认为SIGTERM。
　　　　- `-<signal>`：同`-s`选项，但信号名称不需要加前缀"SIG"。例如，`kill -TERM`等同于`kill -s TERM`。
　　　　- `-p`：不发送信号，而是显示进程ID的相关信息。
　　　　- `-a`：不限制要终止的进程的所有者。
　　　　- `-u <user>`：只终止属于指定用户的进程。
　　　　- `-s`：显示所有可用的信号。

　　以下是一些示例：

　　　　1. 终止进程ID为1234的进程：

kill 1234

　　2. 终止进程ID为1234和5678的两个进程：

kill 1234 5678

 

　　3. 列出可用的信号名称：

kill -l

 

 　　4.killall命令：

　　　　`killall`命令是一个用于终止指定名称的进程的命令。它的基本语法是：

killall [选项] 进程名称

　　　　使用killall命令终止sgw用户对应的所有进程

killall -u sgw

　　　　使用`killall`命令时，可以通过进程名称来指定要终止的进程。如果存在多个同名的进程，`killall`会终止所有这些进程。

　　　　常用的选项包括：

　　　　　　- `-s`：指定要发送的信号，默认为`SIGTERM`。可以使用`killall -l`命令列出系统支持的所有信号。
　　　　　　- `-u`：指定要终止的进程的用户。
　　　　　　- `-e`：指定要终止的进程的环境变量。
　　　　　　- `-I`：交互式模式，会在终止每个进程之前询问用户确认。
　　　　　　- `-q`：静默模式，不显示终止的进程信息。

　　　　需要注意的是，`killall`命令默认只能终止由当前用户启动的进程。如果要终止其他用户启动的进程，需要使用`sudo`命令以超级用户身份运行`killall`。另外，`killall`命令在不同的操作系统中可能有略微不同的行为，所以在使用时需要注意。

　　请注意，`kill`命令需要使用超级用户权限（root权限）才能终止其他用户的进程。否则，你只能终止自己拥有的进程。另外，谨慎使用`kill -9`命令，因为它会强制终止进程而不给予其机会进行清理操作，可能会导致数据丢失或损坏。只有在其他方法无效时，才应使用`kill -9`命令。

　　除了`kill`命令，还可以使用C语言的`kill`函数或`signal`函数来发送信号给进程。这些函数提供了更灵活的控制方式，可以在代码中动态处理接收到的信号。

4. 了解进程优先级原理

　　在Linux系统中，进程的优先级通过nice值来表示，范围从-20到19，其中-20表示最高优先级，19表示最低优先级。具体来说，Linux系统将进程的静态优先级分为实时优先级和普通优先级。

　　　　1. 实时优先级：实时进程是具有固定优先级的进程，其优先级范围从0到99。实时优先级按照时间片轮转的方式进行调度，优先级较高的实时进程会在优先级较低的实时进程之前获得CPU时间。

　　　　2. 普通优先级：普通进程的优先级范围从100到139，其中默认的优先级是120。普通进程的优先级通过nice值来表示，范围从-20到19，其中-20表示最高优先级，19表示最低优先级。nice值越小，进程的优先级越高。

　　在Linux系统中，可以使用以下命令来查看和修改进程的优先级：

　　　　- `top`命令：可以查看系统中所有进程的信息，包括进程的PID、CPU使用率、内存使用量和优先级等。

 　　　　使用ps命令查看nice级别

ps axo pid，command，nice，cls -- sort=-nice

 

　　　　使用ps可以查看进程的PID、nice值和命令。

ps -eo pid,nice,cmd

 

　　　　- `renice`命令：可以修改进程的优先级。使用`renice`命令时，需要指定进程的PID和新的nice值。

　　　　例如，将进程ID为1234的进程的优先级降低10。

renice -n -10 -p 1234

　　　　- `nice`命令：可以启动一个新的进程，并指定其初始优先级。

　　　　例如，将以优先级-10启动一个新进程。

nice -n -10 command

总之，在Linux系统中，进程的优先级通过nice值来表示，范围从-20到19，其中-20表示最高优先级，19表示最低优先级。实时进程的优先级范围是0到99，按照时间片轮转的方式进行调度。可以使用`top`、`ps`、`renice`和`nice`命令来查看和修改进程的优先级。

5. 了解作业控制

　　在Linux系统中，作业控制是通过Shell来实现的。Shell是用户与Linux内核交互的接口，通过Shell可以启动新进程、管理进程和控制作业。

　　作业控制的一些常用命令包括：

　　　　1. `bg`：将一个作业放到后台运行。可以使用`jobs`命令查看当前的作业列表，然后使用`bg %jobid`将指定的作业放到后台运行。

　　　　2. `fg`：将一个作业放到前台运行。可以使用`jobs`命令查看当前的作业列表，然后使用`fg %jobid`将指定的作业放到前台运行。

　　　　3. `kill`：终止一个进程。可以使用`kill`命令向指定的进程发送终止信号。可以使用`jobs`命令查看当前正在运行的进程，然后使用`kill %jobid`终止指定的进程。

　　除了以上命令，还可以使用Shell脚本来实现更复杂的作业控制功能。通过编写Shell脚本，可以实现自动化的作业管理和控制，如定时执行任务、批量处理数据等。

学习总结

　　通过本次学习，我了解了进程的基本概念、查看进程的方法、信号控制进程的原理、进程优先级的概念以及作业控制的方法。

　　进程是计算机中运行的程序的实例，每个进程都有自己的内存空间、寄存器集合和执行上下文。我们可以使用ps命令和top命令来查看当前运行的进程，ps命令提供了静态的进程信息，而top命令可以动态更新进程列表和资源使用情况。

　　信号是一种进程间通信的机制，可以控制进程的行为。我们可以使用kill命令向进程发送信号，常用的信号包括终止信号（SIGTERM）、强制终止信号（SIGKILL）、中断信号（SIGINT）等。

　　进程的优先级通过nice值来表示，范围从-20到19，nice值越小，进程的优先级越高。我们可以使用renice命令和nice命令来查看和修改进程的优先级。

　　作业控制是通过Shell来实现的，通过bg命令将作业放到后台运行，通过fg命令将作业放到前台运行，通过kill命令终止进程。

　　通过本次学习，我对进程的管理和控制有了更深入的了解，这对于提高系统的稳定性和效率非常重要。我还学到了一些常用的命令和技巧，可以帮助我更好地管理和控制进程。