Linux系列之進程管理

• 2022 年 7 月 30 日
• 筆記

前言

進程是正在運行的程式，Linux系統通常有數百個進程同時運行。本文就來介紹下Linux是如何進行進程管理的。

我們可以看到：

• 查看進程（Viewing processes）
• 查找進程（Finding processes）
• 管理進程（Managing processes）
• 進程的優先順序（Prioritizing processes）
• 殺死進程（Killing processes）
• 在後台運行進程（Running processes in the background）
• 調度進程（Scheduling processes）

查看進程

ps

Linux內核在創建進程時，會按順序給每個進程分配一個唯一的進程ID（PID）。一般來說，在進程上執行任何操作，我們必須指定PID，有時我們可以使用名稱。

ps命令是查看進程的主要工具。不使用任何選項來運行該命令，會列出當前登錄用戶所啟動（調用）的進程，以及終端上正在運行的進程。

如果我們添加了aux選項：

• a = 顯示所有用戶的進程
• u = 顯示進程的用戶/所有者
• x = 顯示未連接到終端的進程

進程按照它們被啟動的順序進行展示，因此你會看到列表是根據PID進行排序的。

讓我們簡單來看看下面幾列的資訊：

• USER：調用進程的用戶。
• PID：進程的ID。
• %CPU：進程佔用CPU的百分比。
• %MEM：進程佔用記憶體的百分比。
• COMMAND：啟動進程的命令。

查找命令

grep

我們可以使用grep命令來查找指定的進程，假設我們想要查找所有名稱中包含mfsconsole的進程。

ps aux | grep msfconsole

top

我們可以使用top命令來動態地羅列出，按照資源使用情況排序的進程，從最大的開始羅列。默認情況下，該列表將每3秒刷新一次。

top

管理進程

優先順序

內核對進程的優先順序有最終決定權，但是我們可以使用nice命令，來建議應該提升進程的優先順序。nice命令的值範圍是從-20（最有可能得到優先權）到+19（最不可能得到優先權）。

較高的nice值轉換為低優先順序，較低的nice值轉換為高優先順序。

當一個進程啟動後，所有的標準進程都以nice值0來進行啟動。

我們可以使用nice命令來設置一個進程啟動時的nice值，我們可以使用renice來調整一個運行中的進程的nice值。

當我們使用nice命令啟動一個進程但沒有提供任何值時，默認的nice值是10。

nice命令要求你遞增nice值，renice命令想要一個絕對的nice值。

設置優先順序

我們可以使用nice命令來調整一個程式的nice值。這允許我們提高或降低內核提供給該進程的優先順序，相對於其他進程而言。

在左邊，我執行watch -n1 free 來展示系統記憶體使用情況的細節。在右邊，我讓top命令運行，你可以看到watch命令的PID是9717，nice的值為0。

讓我們繼續執行watch命令，只不過這次是用nice命令。

nice -15 watch -n1 free

現在我們可以看到watch的nice值為15。這裡要牢記的幾件事：

• 這個watch命令的PID與之前的watch命令不同。這是因為nice會啟動一個新的進程，而不是更改一個現有的進程。
• nice命令後面的-15意味著15。如果我們想要指定一個負數（高優先順序），我們可以使用雙中劃線- 。
• 下面是執行sudo nice --10 watch -n1 free後的樣子。是的，如果你要提高優先順序，你必須使用sudo。任何人都可以降低優先順序，但只有sudo可以提高優先順序。

改變優先順序

renice命令接收-20到19的絕對值，並接收進程的PID。

讓我們再次運行watch命令。

watch -n1 free

讓我們來檢查下nice值，既然我們沒有指定nice值，它應該為0。比起使用top，這裡我將會使用ps和grep，用以簡化輸出。

我們可以看到，第八列的值為0，該值為nice的值，PID的值位於第三列。讓我們使用renice試試：

sudo renice -15 14318

我們可以看到，現在nice的值是-15。我們也可以使用top工具來改變nice值。

在top中，按下R鍵，並提供一個PID：

按下回車鍵，並提供一個新的nice值：

top成功的改變了nice值：

殺死進程

kill

你可以通過kill命令來停止一個有問題的進程。kill命令有64種不同的kill訊號，以及語法是kill -signal PID 。如果沒有顯示的提供訊號位，將會默認為SIGTERM 。這裡我將重點介紹以下幾種：

下面的命令會通過HUP訊號來重啟我們的watch命令。

kill -1 14318

下面的命令會確保進程被終止。

kill -9 16318

如果我們不知道PID，我們可以使用killall命令，它接收進程的名稱。

killall -9 watch

在後台運行進程

&

當你執行一個命令時，shell會進行等待，直到命令完成後才提供另一個命令提示。我們可以在後台運行一個進程，它將繼續運行而不需要終端，把終端騰出來做其他工作。我們在命令的末尾添加&來做到這一點。

geany sample.txt &

geany不再佔用整個終端。

fg

我們如何讓它回到前台？可以使用帶有PID的fg命令。

fg 18345

bg

你也可以使用bg命令來移動一個進程到後台。

bg 18345

調度進程

在Linux中，我們可以使用at和crond來調度進程。crond有點複雜，這裡重點介紹at。

at

at命令對於安排一項工作在未來某個時間點運行一次很有用。它設置了atd守護進程。守護進程是一個位於後台的程式，在沒有任何用戶介面的情況下做自己的事情。

下面是at命令執行進程的時間的語法，時間可以以多種格式提供。

at noon

我們可以看到，at將我們帶入了交互模式，在這裡我們輸入了我們希望在指定時間執行的命令。完成後按下CTRL+D。

atq

使用atq來羅列出所有預定的at工作。