Unix和Linux进程管理操作和使用原理介绍

上一章Unix和Linux教程请查看：Unix和Linux管道和过滤器使用

在本章中我们将详细讨论Unix中的进程管理。当你在Unix系统上执行一个程序时，系统会为该程序创建一个特殊的环境，这个环境包含系统运行程序所需的一切，就好像系统上没有其他程序在运行一样。

无论何时在Unix中发出命令，它都会创建或启动一个新进程。尝试使用ls命令列出目录内容时启动了一个进程。简单地说进程是正在运行的程序的实例，操作系统通过称为pid或进程ID的五位数ID来跟踪进程，系统中的每个进程都有一个惟一的pid。

pid最终会重复，因为所有可能的数字都用完了，下一个pid会滚动或重新开始。在任何时候系统中都不存在两个具有相同pid的进程，因为Unix使用pid来跟踪每个进程。

一、开启一个进程

当你启动一个进程(运行一个命令)时，有两种方法可以运行它：

• 前台进程
• 后台进程

1、前台进程

默认情况下我们启动的每个进程都在前台运行，它从键盘获取输入并将输出发送到屏幕，使用ls命令可以看到这种情况。如果希望列出当前目录中的所有文件，可以使用以下命令：

$ls ch*.xml

这将显示所有文件：其名称以ch开头以.xml结尾

进程在前台运行而输出被定向到我的屏幕，如果ls命令需要任何输入(它不需要)，它将从键盘等待输入。

虽然程序在前台运行而且很耗时，但是不能运行其他命令(启动任何其他进程)，因为提示符在程序完成处理并发出之前是不可用的。

2、后台进程

后台进程在没有连接到键盘的情况下运行。如果后台进程需要任何键盘输入它会等待。在后台运行进程的好处是可以运行其他命令：你不必等到它完成后再启动另一个，启动后台进程的最简单方法是在命令末尾添加&。

$ls ch*.xml &

在这里如果ls命令需要任何输入(它不需要)，它将进入停止状态，直到我们将它移到前台，并将键盘上的数据提供给它。第一行包含关于后台进程的信息——作业编号和进程ID。

你需要知道任务编号，以便在后台和前台之间操作它。按下回车键你会看到以下画面：

[1]   +   Done                 ls ch*.xml &
$

第一行告诉你ls命令后台进程成功完成，第二个是另一个命令的提示符。

二、查看正在运行的进程

运行ps(进程状态)命令很容易看到您自己的进程如下所示：

$ps
PID       TTY      TIME        CMD
1974 pts/13   00:00:00 bash
2415 pts/13   00:00:00 ps

ps最常用的标志之一是-f (f for full)选项，它提供了更多信息，如下面的示例所示：

$ ps -f
UID         PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD
user       1974   1973  0 16:24 pts/13   00:00:00 -bash
user       2416   1974  0 17:22 pts/13   00:00:00 ps -f

下面是ps -f命令显示的所有字段的描述：

还有其他选项可以与ps命令一起使用：

三、停止进程

结束一个过程有几种不同的方法。通常从基于控制台的命令中发送CTRL + C击键(默认的中断字符)将退出该命令，当进程在前台模式下运行时这种方法有效。

如果一个进程在后台运行，你应该使用ps命令获取它的进程ID，然后你可以使用kill命令来终止进程如下所示：

$ ps -f
UID         PID   PPID  C STIME TTY          TIME CMD
user       1974   1973  0 16:24 pts/13   00:00:00 -bash
user       2417   1974  0 17:28 pts/13   00:00:00 ps -f
$ kill 1974
Terminated

另外如果一个进程忽略了一个常规的kill命令，你可以使用kill -9后跟进程ID。

四、父进程和子进程

每个unix进程都有两个分配给它的ID号：程ID (pid)和父进程ID (ppid)。系统中的每个用户进程都有一个父进程。

你运行的大多数命令都将shell作为它们的父命令，可以查看ps -f示例该命令列出了进程ID和父进程ID。

五、僵死进程和孤立进程

通常当子进程被杀死时，父进程通过SIGCHLD信号进行更新。然后父进程可以执行其他任务，或者根据需要重新启动新的子进程。然而有时父进程在它的子进程被杀死之前就被杀死了。

在本例中“所有进程的父进程”(init进程)成为新的PPID(父进程ID)。在某些情况下这些进程被称为孤立进程。当一个进程被杀死时，ps列表仍然可以显示进程的Z状态。这是一个僵死的进程：进程已死而且不能使用，这些过程与孤立过程不同，他们已经完成了执行，但是仍然在进程表中找到了一个条目。

六、守护程序

守护进程是与系统相关的后台进程，它通常使用根进程的权限和来自其他进程的服务请求来运行。守护进程没有控制终端，它无法打开/dev/tty。如果执行“ps -ef”并查看tty字段，所有守护进程对于tty都将有一个?。

确切地说守护进程是在后台运行的进程，通常等待它能够处理的事情发生。例如等待打印命令的打印机守护进程。如果你有一个需要长时间处理的程序，那么有必要让它成为一个守护进程并在后台运行它。

七、top命令

上面的命令top命令是一个非常有用的工具，用于快速显示根据各种标准排序的进程。它是一个交互式诊断工具，经常更新并显示有关物理和虚拟内存、CPU使用情况、平均负载和繁忙进程的信息。运行top命令和查看不同进程的CPU使用率统计数据的简单语法：$top。

八、作业ID与进程ID

后台进程和挂起进程通常通过作业编号(作业ID)进行操作。这个数字与进程ID不同，使用它是因为它更短。此外作业可以由多个进程组成，这些进程可以连续运行，也可以同时并行运行，使用作业ID比跟踪单个进程更容易。