进程任务管理

一.   查看和控制进程

        程序是保存在外部存储介质（如硬盘）中的可执行机器代码和数据的静态集合，而进程是在CPU及内存中处于动态执行的计算机程序。在Linux操作系统中，每个程序启动后可以创建一个或多个进程。列如，提供Web服务的httpd程序，当有大量用户同时访问Web页面时，httpd程序可能会创建多个进程来提供服务。

1.  查看进程

        了解系统中进程的状态是对进程进行管理的前提，使用不同的命令工具可以从不同的角度查看进程状态。下面是几个常用的进程查看命令，命令执行结果仅供参考，因环境变量不同执行结果有差异。

        ps命令——查看静态的进程统计信息

        ps 命令是 Linux 操作系统中最为常用的进程查看工具，主要用于显示包含当前运行的各进程完整信息的静态快照。通过不同的命令选项，可以有选择性地查看进程信息

•  a:显示当前终端下的所有进程信息，包括其他用户的进程。与“x”选项结合时将显示系统中所有的进程信息
• u:使用以用户为主的格式输出进程信息
• x:显示当前用户在所有终端下的进程信息。
• -e:显示系统内的所有进程信息。
• -l:使用长(Long)格式显示进程信息。
• -f:使用完整的(Ful)格式显示进程信息

        以上列出的是 ps 命令中常用的几个选项，需要注意的是，有一部分选项是不带"-"前缀的(添加“-”前缀后含义可能会有出入)。习惯上将上述选项组合在起使用，如执行“ps aux”或“ps -elf”命令。执行如下的“ps aux”命令后，将以简单列表的形式显示出进程信息，如下图所示

上述输出信息中，第一行为列表标题，其中各字段的含义描述如下。

• USER:启动该进程的用户账号的名称。
• PID:该进程在系统中的数字ID号，在当前系统中是唯一的。
• %CPU:CPU 占用的百分比。
• %MEM:内存占用的百分比。
• VSZ:占用虚拟内存(swap 空间)的大小。
• RSS:占用常驻内存(物理内存)的大小。
• TTY:表明该进程在哪个终端上运行。“?"表示未知或不需要终端。
• STAT:显示进程当前的状态，如 S(休眠)、R(运行)、Z(僵死)、<(高优先级)、N(低优先级)、s(父进程)、十(前台进程)。对处于僵死状态的进程应该予以手动终止。
• START:启动该进程的时间。
• TIME:该进程占用的 CPU 时间。
• COMMAND:启动该进程的命令的名称。

若执行如下的“ps -elf"命令，则将以长格式显示系统中的进程信息，并且包含更丰富的内容。例如，输出信息中还包括 PPID 列(表示对应进程的父进程的 PID 号)，如下图所示

        2.top 命令——查看进程动态信息

        使用 ps 命令查看到的是一个静态的进程信息，并不能连续地反馈出当前进程的运行状态。若希望以动态刷新的方式显示各进程的状态信息，可以使用 top命令。top 命令将会在当前终端以全屏交互式的界面显示进程排名，及时跟踪包括 CPU、内存等系统资源占用情况，默认情况下每三秒钟刷新一次，其作用基本类似于 Windows 操作系统中的任务管理器，执行如下“top”命令可以获得如下图所示的结果。

      上述输出信息中，开头的部分显示了系统任务(Tasks)、CPU 占用、内存占用(Mem)、交换空间(Swap)等汇总信息，汇总信息下方依次显示当前进程的排名情况。相关信息的含义表述如下。

• 系统任务(Tasks)信息:total，总进程数;running，正在运行的进程数;sleeping休眠的进程数;stopped，中止的进程数;zombie，僵死无响应的进程数。

• CPU 占用信息:us，用户占用;sy，内核占用;ni，优先级调度占用;id，空闲CPU;wa，1/0等待占用;hi，硬件中断占用;si，软件中断占用;st，虚拟化占用。要了解空闲的 CPU 百分比，主要看%id 部分。

• 内存占用(Mem)信息:total，总内存空间:free，空闲内存;used，已用内存;buff/cache，物理内存和交换内存的缓冲区总和。

• 交换空间(Swap)占用:total，总交换空间;free，空闲交换空间;used，已用交换空间;avail Mem，可用物理空间

        例如，从上述“Tasks……”部分的信息可得知当前共有 207 个进程，其中正在运行的 1个休眠状态的 206个，停止和僵死状态的 0个。
        在 top 命令的全屏操作界面中，可以按P键根据 CPU 占用情况对进程列表进行排序,或按 M 键根据内存占用情况进行排序,按 N键根据启动时间进行排序,按h键可以获得 top程序的在线帮助信息，按q键可以正常地退出 top 程序。
        若通过 top 排名工具发现某个进程 CPU 占用率非常高，需要终止该进程的运行，可以在 top 操作界面中按k键，然后在列表上方将会出现“PID to signal/kill [default pid= 3180]:的提示信息，根据提示输入指定进程的 PID 号并按 Enter 键,出现“Send pid 5597 signal15/sigtemm]"的二次确认的提示信息，然后按 Enter 键确认即可终止对应的进程。

 3.pgrep命令——查询进程信息

        当使用 ps 命令查询某个进程的 PID 信息时，往往需要结合 grep 命令对输出结果进行过滤,但这样使用非常不方便,而 pgrep 命令正是查询特定进程信息的专用工具。使用 pgrep命令可以根据进程的名称、运行该进程的用户、进程所在的终端等多种属性查询特定进程的PID 号。

        通过 pgrep 命令，可以只指定进程的一部分名称进行查询，结合“-!”选项可同时输出对应的进程名(否则只输出 PID 号，不便于理解)。例如，若要查询进程名中包含“og”的进程及其 PID 号，可以执行以下操作。

4.pstree命令——查看进程树 

        pstree 命令可以输出 Linux 操作系统中各进程的树形结构,以更加直观地判断各进程之间的相互关系(父进程、子进程)。pstree 命令默认情况下只显示各进程的名称，结合“-p”选项使用时可以同时列出对应的 PID 号，结合“-u"选项可以列出对应的用户名，结合“-a”选项可以列出完整的命令信息。
        例如，执行如下的“pstree -aup"命令可以查看当前系统的进程树，包括各进程对应的PID 号、用户名、完整命令等信息。从输出结果中可以看出，systemd 进程确实是 Linux 操作系统中所有进程的“始祖”。

二. 控制进程 

        1.启动进程

        在 Linux 操作系统中，可以由用户手工启动或者按预订计划调度启动新的进程。

(1)手工启动进程

        由用户手工输入命令或者可执行程序的路径，可以至少启动一个进程。根据该进程是否需要占用当前的命令终端，手工启动又可以分为前台启动和后台启动。
        进程在前台运行(如执行“Is-"命令)时，用户必须等到该进程执行结束并退出以后才能继续输入其他命令，大多数命令操作在前台启动运行。进程在后台运行时，用户可以继续在当前终端中输入其他命令，而无须等待该进程结束，适用于运行耗时较长的操作。
        启动后台进程需要使用“&”操作符，将“&"操作符放在要执行命令的最后面，进程启动后会直接放入后台运行，而不占用前台的命令操作界面，方便用户进行其他操作。例如，当使用 cp 命令从光盘中制作镜像文件时，由于需要复制的数据较多，耗时较长，因此可结合“&”符号将复制操作放到后台运行，以便用户可以继续执行其他命令操作，代码如下:

         (2)调度启动进程

        在服务器维护工作中,经常需要执行一些比较费时而且较占用资源的任务(如数据备份)，这些任务更适合在相对空闲的时候(如夜间)进行。这时就需要用户事先进行调度安排，指定任务运行的时间，当系统到达设定时间时会自动启动并完成指定的任务。调度启动的计划任务进程均在后台运行，不会占用用户的命令终端。
        进程的调度启动可以通过 at、crontab 命令进行设置，其中 at 命令用于设置一次性(如12:15 时重启网络服务)计划任务，crontab 命令用于设置周期性运行(如每周五 17:30 备份数据库)的计划任务。

        2.改变进程的运行方式

        (1)挂起当前的进程

当 Linux 操作系统中的命令正在前台执行时(运行尚未结束)，按 Ctr+Z 组合键可以将当前进程挂起(调入后台并停止执行)，这种操作在需要暂停当前进程并进行其他操作时特别有用。例如，在使用 wget 命令下载 Firefox 软件包时，发现下载速度缓慢，为了不耽误其他操作，可以按 Ctr+Z组合键将该下载任务调入后台并暂停执行，代码如下:

         (2)查看后台的进程

        需要查看当前终端中在后台运行的进程任务时，可以使用jobs 命令，结合“-!"选项可以同时显示该进程对应的 PID 号。在 jobs 命令的输出结果中，每一行记录对应一个后台进程的状态信息，行首的数字表示该进程在后台的任务编号。若当前终端没有后台进程，将不会显示任何信息。例如，执行如下的“jobs -"命令可以看到前面挂起的 wget 下载任务的相关信息。

        （3）将后台的进程恢复运行
        使用 bg(BackGround，后台)命令，可以将后台中暂停执行(如按Ct+Z组合键挂起)的任务恢复运行，继续在后台执行操作;而使用fg命令(ForeGround，前台)，可以将后台任务重新恢复到前台运行。
        除非后台中的任务只有一个，否则bg 和fg命令都需要指定后台进程的任务编号作为参数。例如,执行如下的“g 1”命令可以将之前挂起至后台的 wget 进程重新调入前台执行。

 3.终止进程执行

        当用户在前台执行某个进程时，可以按 Ctr+C 组合键强制进行中断(如命令长时间没有响应的情况下)。中断前台进程的运行后，系统将返回命令行提示符状态等待用户输入新的命令。当按 Ctr1+C组合键无法终止程序或者需要结束在其他终端或后台运行的进程时，可以使用专用的进程终止工具 kil、killall 和 pkil。

        (1)使用 kil 命令终止进程
        通过 ki 命令终止进程时，需要使用进程的 PID 号作为参数。无特定选项时，kil 命令将给该进程发送终止信号并正常退出运行,若该进程已经无法响应终止信号,则可以结合“-9”选项强行终止进程。强制终止进程时可能会导致程序运行的部分数据丢失，因此不到不得已时不要轻易使用“-9”选项。
        例如，若 SSH 服务的 sshd 进程的 PID 号为 5822，则执行“kil 5822”命令后可以将进程 sshd 终止，具体操作如下:

 (2)使用 killall 命令终止进程

        使用 killall 命令可以通过进程名称来终止进程，当需要结束系统中多个相同名称的进程时，使用 killal 命令将更加方便，效率更高。killa 命令同样也有"-9"选项。例如，执行如下的“killall -9 vim”命令可将所有名为 vim 的进程都强行终止。

 (3)使用 pkil 命令终止进程

        使用 pkil 命令可以根据进程的名称、运行该进程的用户、进程所在的终端等多种属性终止特定的进程，大部分选项与 pgrep 命令基本类似，如“-U”(指定用户)、“-t”(指定终端)等选项，使用起来非常方便。例如，若要终止由用户 hackli 启动的进程(包括登录 Shel),可以执行以下操作。