进程

4月 5 2023 学习>计算机科学 10 分钟读完 (约 1493 字)

进程就是正在运行的程序。

当你启动一个程序，操作系统会先从硬盘中读取程序文件，然后将程序内容加载入内存中，最后 CPU 执行程序。这就是进程。

进程的基本概念

查看进程

htop

ps (process status)

ps 仅显示本终端中运行的相关进程。

ps aux 显示所有进程。

进程标识符 PID (process identifier)

PID是一个数字，是进程的唯一标识。

挂起、继续或终止进程时可以使用 PID 作为索引。

进程优先级

NI (nice)

取值范围-20～19，通常当前运行的程序NI值为0。NI越高，优先级越低。

指定优先级：

1 2	$ nice -n 10 vim # 以 10 为 nice 值运行 vim $ renice -n 10 -p 12345 # 设置 PID 为 12345 的进程的 nice 值为 10

调低 nice 值需要?sudo。

PRI (priority)

通常PRI = nice + 20。若PRI值是 RT，或者是负数，表明对应的进程有更高的实时性要求（例如内核进程、音频相关进程等）。

进程状态

粗略分：

运行态（running）
就绪态（ready）
阻塞态（blocked）

详细分：

状态	缩写表示	说明
Running	R	正在运行/可以立刻运行
Sleeping	S	可以被中断的睡眠
Disk Sleep	D	不可被中断的睡眠
Traced / Stopped	T	被跟踪/被挂起的进程
Zombie	Z	僵尸进程

进程控制

信号

信号是 Unix 系列系统中进程之间相互通信的一种机制。

发送信号的 Linux 命令叫作?kill。

使用?man 7 signal?查看信号列表。

前后台切换

默认在 shell 中运行的命令都在前台运行。如果需要在后台运行，需要在命令最后加上?&。

如果需要将前台程序切换到后台，则需要按下 Ctrl + Z 发送 SIGTSTP 使进程挂起，控制权还给 shell。

1	$ bg %2 # 将2号进程放入后台

终止进程

标准的终止进程信号是 SIGTERM，意味着一个进程的自然死亡。

在 htop 中发送信号

按 K 键，在左侧提示栏中选择需要的信号，按回车发送。

kill

1 2	$ kill -l # 显示所有信号名称 $ kill -9 PID # 9代表SIGKILL，立即结束进程PID

若不加任何参数，只有 PID，kill 将自动使用 15 (SIGTERM) 作为信号参数。

类kill命令

1	$ apropos kill # 显示各种其他的类kill命令

脱离终端

nohup

终端一旦被关闭，会向其中每个进程发送 SIGHUP (Signal hangup)，而 SIGHUP 的默认动作是退出程序运行。在需要屏蔽 SIGHUP 的程序前添加 nohup，则运行时的输出将被重定向到 nohup.out（也可以自定义）。

tmux

tmux 是一个分屏的、运行在命令行的模拟终端。它可以将多个交互进程集成在在一个窗口上，并且不因断开连接或者暂时登出而消失，而是保存在后台，下一次登录时可以立即还原。

tmux 分为三部分：

会话 (session)：用于区分不同的工作；
窗口 (window)：会话中以显示屏为单位的不同的页；
面板 (pane)：窗口上被白线分割的不同区域。

安装和打开tmux：

1 2	$ sudo apt install tmux $ tmux

快捷键（先 Ctrl + B）	功能
%	左右分屏
“	上下分屏
↑ ↓ ← →	焦点切换为上、下、左、右侧 pane，正在交互的 pane 被绿色框选中。
d (detach)	从 tmux 中脱离，回到命令行界面
z (zoom)	将 pane 暂时全屏，再按一次恢复原状
c	新建窗口
,	为窗口命名
s	列出所有 session

如果掉线，再次登录时使用?tmux attach [-t 窗口名称] 重新连接窗口，不加?-t 则默认连接最后一次打开的窗口。

定制tmux

服务

守护进程

只有启动时脱离会话才能避免因为终端的关闭而消失。这类一直默默工作于后台的进程被称为守护进程?(daemon)。

服务管理

绝大多数 Linux 发行版的 init 方案是 systemd，其管理系统服务的命令是?systemctl 。

使用 systemctl status?命令查看系统中正在运行的服务的情况。使用 systemctl list-units 查看所有 systemd 管理的服务的情况。

使用 tldr 查看服务的启动、终止、重载配置等命令。

自定义服务

编写 .service 配置文件并运行。

例行性任务

指实现周期性的定时任务。在 Linux 中主要有 at 和 crontab 。

at负责单次计划任务。

安装：

1	$ sudo apt install at

使用 tldr 查看使用方法。

crontab

crontab负责周期性的任务。

与 at 不同的是，crontab 大多通过配置文件实现。

查看 crontab 的用法：

1	$ crontab --help

配置格式：每一行前半段为时间，后半段为 shell 执行命令。

# 分   时   日   月   星期  | 命令
# 示例
*  *  *  *  *  echo "hello" >> ~/count
# 每分钟输出 hello 到家目录下 count 文件
0,15,30,45 0-6 * JAN SUN  command
# 每年一月份的每个星期日半夜 0 点到早晨 6 点每 15 分钟随便做点什么

crontab.guru网站可以将配置文件中的时间字段翻译为通俗易懂的表示。

附录

参考教程

Linux 101 - chap 04: 进程、前后台、服务与例行性任务

推荐阅读

进程和线程 - 廖雪峰的官方网站

进程、线程基础知识 - 小林coding

进程的概念 & 组成 & 特征

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