Linux 进程管理：进程查看与控制
一、进程概述
进程是操作系统中执行中的程序。Linux 将每个运行的程序看作是一个进程，每个进程都有唯一的进程ID (PID)。在 Linux 系统中，进程管理是非常重要的，它能够帮助系统管理员和用户查看、管理、优化系统资源的使用情况。
Linux 提供了丰富的命令来查看和控制进程，例如 ps、top、htop、kill 等等。这些命令允许用户监控和控制系统中运行的进程，以确保系统资源的合理使用，并避免进程阻塞或占用过多资源。
二、进程查看
ps命令
ps是 Linux 中用于显示当前进程状态的最基本命令。它可以显示与用户或系统相关的进程信息。
- 常用选项：
- ps aux：显示所有用户的所有进程，包括系统进程。
- ps -ef：提供更详细的进程信息，包括进程的父进程 (PPID)。
- 输出字段解释：
- PID: 进程 ID
- USER: 进程所属用户
- %CPU: 进程占用的 CPU 百分比
- %MEM: 进程占用的内存百分比
- VSZ: 进程使用的虚拟内存大小
- RSS: 进程占用的物理内存大小
- TTY: 进程运行的终端
- STAT: 进程状态 (如 R：运行，S：睡眠，Z：僵尸进程等)
- COMMAND: 启动进程的命令
例如，查看当前所有进程：
ps aux
top命令
top是一个实时动态的进程查看工具，可以显示系统中占用资源最多的进程，并提供有关 CPU、内存和任务的动态信息。
- 常用选项：
- top -u username：只显示特定用户的进程。
- top -p PID：只显示指定进程的动态信息。
top 输出信息不断刷新，用户可以通过上下箭头来导航进程，按 q 退出。
htop命令
htop是top的增强版，提供了更加友好的用户界面，支持上下滚动以查看更多进程信息，并且可以直接通过键盘和鼠标进行交互。
- 主要功能：
- 可以按进程的 CPU 或内存使用率进行排序。
- 提供进程树视图，清晰显示进程之间的父子关系。
运行 htop：
htop
pidof命令
pidof用于获取某个正在运行的进程的 PID。例如：
pidof sshd
该命令会返回 sshd 进程的 PID。
三、进程控制
kill命令
kill用于发送信号给进程，通常用来终止进程。其基本用法是：
kill [信号] PID
- 常用信号：
- SIGTERM (15)：请求进程友好地终止，这是默认信号。
- SIGKILL (9)：强制终止进程，不能被捕获或忽略。
- SIGHUP (1)：重新加载进程的配置文件。
例如，终止进程 PID 为 1234 的进程：
kill 1234
如果进程无法正常响应，可以使用 SIGKILL 信号强制终止：
kill -9 1234
-
killall命令
killall可以根据进程名称来终止所有匹配的进程。例如：
killall sshd
该命令会终止所有名称为 sshd 的进程。 -
pkill命令
pkill是根据进程名称、用户、会话等条件来终止进程的工具。它与killall类似，但功能更加灵活。例如：
pkill -u username
该命令会终止所有属于指定用户的进程。 -
nice和renice命令
nice用于调整进程的优先级。Linux 中进程的优先级范围为 -20 到 19，值越小，优先级越高。默认情况下，进程的优先级是 0。
使用 nice 来启动进程并设置优先级：
nice -n 10 command
renice 用于修改正在运行的进程的优先级。例如，将 PID 为 1234 的进程优先级设置为 5：
renice 5 1234
bg和fg命令
-bg：将后台停止的任务恢复为在后台运行。
-fg：将后台运行的任务调回前台继续运行。
例如，将一个正在运行的命令暂停并放入后台：
command &
如果要将其调回前台：
fg %1
nohup命令
nohup可以让进程在用户退出终端后继续运行。例如：
nohup command &
这使得命令在退出 shell 后仍然保持运行状态，并将输出重定向到 nohup.out 文件。
四、进程状态
-
进程状态解释
在ps或top命令输出中，我们可以看到进程的状态。主要的进程状态包括：
- R (Running): 进程正在运行或在运行队列中等待。
- S (Sleeping): 进程在等待某个事件（如输入或资源）。
- D (Uninterruptible Sleep): 不可中断的睡眠状态，通常是等待 I/O。
- T (Stopped): 进程已停止，通常是通过ctrl+z使其暂停。
- Z (Zombie): 僵尸进程，进程已经终止，但其父进程尚未回收它的退出状态。 -
僵尸进程处理
僵尸进程占用系统资源并可能导致系统问题。如果系统中存在僵尸进程，可以通过终止其父进程来强制清除僵尸进程：
kill -HUP PID_of_parent
五、进程优先级与调度
Linux 使用进程优先级来决定 CPU 的分配，进程的优先级可以通过 nice 值来调整。系统中具有较高优先级的进程将优先获得 CPU 时间。通过调整进程的优先级，用户可以控制某些进程的资源分配。
进程调度策略包括：
- SCHED_OTHER：这是 Linux 的默认调度策略，适用于普通进程。
- SCHED_FIFO：实时调度策略，采用先进先出的方式，优先处理高优先级的进程。
- SCHED_RR：实时轮转调度策略，与 FIFO 类似，但在每个时间片后进程会被重新调度。
用户可以通过 chrt 命令来查看或更改进程的调度策略。
六、总结
在 Linux 系统中，进程管理是非常关键的操作。通过使用 ps、top、htop 等工具，用户可以轻松查看系统中的进程状态。而通过 kill、pkill、nice 等命令，用户可以有效控制进程的运行与终止，合理分配系统资源，确保系统的高效运行。
进程管理的核心在于理解不同进程状态，合理使用系统资源，避免进程阻塞或资源消耗过多。这不仅有助于提高系统性能，还能够防止系统出现不稳定的情况。