0101 Linux进程

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0101 Linux进程一、概述 二、进程家族 三、进程的查看方法 3.1 `ps` 命令 3.2 `top` 命令 3.3 `kill` 命令

四、总结 结尾

一、概述

在多任务并发编程中，进程是一个非常重要的概念，在应用程序运行时，都是以进程的方式启动，再展开为多进程或多线程的架构。

涉及到系统编程，每个操作系统平台实现存在差异，这里以linux操作系统为例。

在Linux操作系统中，进程是程序的一个实例化(也就是运行起来后)，是系统进行资源分配和调度的基本单位。

每个进程是独立的占有资源，会被分配独立的内存空间，CPU核，文件描述符等。

进程之间通过进程间通信（IPC）机制进行通信和同步，当然这里是与线程有区别。

多进程编程就是在同一程序中创建并运行多个进程，以实现并发处理。

本节就来总体介绍一下linux下的进程相关知识，后续会对每个点进行详细介绍。

二、进程家族

在linux操作系统中，所有进程之间都存在继承关系，可以说是一个大家族。

在操作系统启动时，创建PID为0的idle进程，它是进程家族的祖先。

之后又会创建两个进程：

systemd，用户进程祖先，最新的linux系统采用systemd，而之前版本会用init，它的PID为1；kthreadd, 内核进程的祖先，kthreadd，也就是kernal thread deamon的缩写，它的PID为2；

对于用户应用程序，启动时它的父进程的PID一般就是1，有些没有认领的僵尸进程，也会被1号进程接管。

而内核进程启动时，它都是从2号进程继承下来。

三、进程的查看方法

在Linux操作系统运行时，实际上已经有很多服务在运行，每个服务会有一个或多个进程，我们可以通过系统自带的命令进行查看。

这里简要介绍最常用的三个命令：

3.1 <code>ps 命令

ps命令是最常用的查看进程的命令，支持BSD，Unix，GUN三种风格的参数输入，下面以Unix格式为主进行介绍。

常用的几个参数介绍如下：

控制显示格式

显示内容控制

演示

查看所有进程信息, 带 <code>-ef 参数；

[senllang@hatch src]$ ps -ef

UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD

root 1 0 0 2023 ? 00:37:55 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 18

root 2 0 0 2023 ? 00:00:32 [kthreadd]

root 3 2 0 2023 ? 00:00:00 [rcu_gp]

root 4 2 0 2023 ? 00:00:00 [rcu_par_gp]

root 5 2 0 2023 ? 00:00:00 [slub_flushwq]

root 7 2 0 2023 ? 00:00:00 [kworker/0:0H-events_highpri]

root 10 2 0 2023 ? 00:00:00 [mm_percpu_wq]

列出当前系统中的所有进程信息，默认以PID列进行了排序，内容非常多。

可以看到前面介绍的进程1 systemd和进程2 kthreadd,之后的进程都是以这两个进程为父进程。

带过滤条件查看

[senllang@hatch src]$ ps -ef|grep toadb

senllang 1463947 1 99 Sep02 pts/19 46-21:21:45 ./toadb-0-01 -M 2

senllang 2481379 147895 0 09:03 pts/17 00:00:00 ./tools/tbench/toadbench 1 63

senllang 2481538 4129438 0 09:04 pts/7 00:00:00 grep --color=auto toadb

大多数时候，我们不需要这么多的内容，可以使用grep进行信息的过滤，带上自己信息的关键字。

但是列表中，会多出一行grep进程的信息，一般再对它进行取反过滤 grep -v grep。

[senllang@hatch src]$ ps -ef|grep toadb |grep -v grep

senllang 1463947 1 99 Sep02 pts/19 46-21:21:45 ./toadb-0-01 -M 2

senllang 2481379 147895 0 09:03 pts/17 00:00:00 ./tools/tbench/toadbench 1 63

这样就不会有多余的信息。

3.2 top 命令

top命令常用于查看进程占用资源的信息，比如CPU占用率，内存的占用率；

当然也可以进行实时观察进程状态的变化。

惯常用法就很简单，直接执行就可以。

[senllang@hatch src]$ top

Tasks: 666 total, 1 running, 659 sleeping, 3 stopped, 2 zombie

%Cpu(s): 5.7 us, 13.0 sy, 0.0 ni, 79.3 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 1.9 si, 0.0 st

MiB Mem : 31672.7 total, 6838.9 free, 13261.2 used, 11572.6 buff/cache

MiB Swap: 1020.0 total, 0.0 free, 1020.0 used. 16038.6 avail Mem

PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND

1463947 senllang 20 0 1875124 1.1g 1644 S 193.8 3.5 70139:19 toadb-0-01

2717739 senllang 20 0 55036 5036 3580 R 6.2 0.0 0:00.01 top

1 root 20 0 251316 11140 4696 S 0.0 0.0 37:55.49 systemd

2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:32.56 kthreadd

3 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 rcu_gp

4 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 rcu_par_gp

5 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 slub_flushwq

7 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H-events_highpri

10 root 0 -20 0 0 0 I 0.0 0.0 0:00.01 mm_percpu_wq

11 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 rcu_tasks_rude_

12 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 rcu_tasks_trace

13 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 7:51.90 ksoftirqd/0

14 root 20 0 0 0 0 I 0.0 0.0 83:02.09 rcu_sched

15 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:15.83 migration/0

16 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:07.44 watchdog/0

17 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 cpuhp/0

18 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 cpuhp/1

19 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:16.97 watchdog/1

退出时，按q键即可。

在命令执行后，会不断刷新信息，默认按%CPUCPU占用率列进行排序，

顶部显示概要信息，总的任务数，CPU总体使用情况，内存总体占用；下半部分详细列出各进程的使用情况。

在命令运行界面，只能通过键盘进行控制，h键是帮助信息。

3.3 kill 命令

kill 命令用于给指定进程传递信号或一些值；常用的就是给进程传递 SIGKILL(9)，强制结束进程。

我们先来后台启动一个top进程

[senllang@hatch src]$ top &

[1] 2726248

```shel

查看top进程的PID，然后使用kill命令给进程PID=2726248发送SIGKILL信号；

```shel

[senllang@hatch src]$ ps -ef|grep top |grep -v grep

zpzhao 609215 457332 0 2023 ? 00:26:31 /usr/libexec/xdg-desktop-portal

zpzhao 609229 457332 0 2023 ? 08:04:39 /usr/libexec/xdg-desktop-portal-gtk

root 1343614 1339665 0 2023 ? 00:03:28 /usr/libexec/xdg-desktop-portal

root 1343648 1339665 0 2023 ? 00:00:03 /usr/libexec/xdg-desktop-portal-gtk

senllang 2726248 2708534 0 11:13 pts/8 00:00:00 top

[senllang@hatch src]$ kill -9 2726248

再次查看时，系统提示已经被kill掉了。

[senllang@hatch src]$ ps -ef|grep top |grep -v grep

zpzhao 609215 457332 0 2023 ? 00:26:31 /usr/libexec/xdg-desktop-portal

zpzhao 609229 457332 0 2023 ? 08:04:39 /usr/libexec/xdg-desktop-portal-gtk

root 1343614 1339665 0 2023 ? 00:03:28 /usr/libexec/xdg-desktop-portal

root 1343648 1339665 0 2023 ? 00:00:03 /usr/libexec/xdg-desktop-portal-gtk

[1]+ Killed top

这里的信号，可以用数字，也可以用信号的名称，下面列出了信号的定义。

Signal Value Action Comment

──────────────────────────────────────────────────────────────────────

SIGHUP 1 Term Hangup detected on controlling terminal

or death of controlling process

SIGINT 2 Term Interrupt from keyboard

SIGQUIT 3 Core Quit from keyboard

SIGILL 4 Core Illegal Instruction

SIGABRT 6 Core Abort signal from abort(3)

SIGFPE 8 Core Floating-point exception

SIGKILL 9 Term Kill signal

SIGSEGV 11 Core Invalid memory reference

SIGPIPE 13 Term Broken pipe: write to pipe with no

readers; see pipe(7)

SIGALRM 14 Term Timer signal from alarm(2)

SIGTERM 15 Term Termination signal

SIGUSR1 30,10,16 Term User-defined signal 1

SIGUSR2 31,12,17 Term User-defined signal 2

SIGCHLD 20,17,18 Ign Child stopped or terminated

SIGCONT 19,18,25 Cont Continue if stopped

SIGSTOP 17,19,23 Stop Stop process

SIGTSTP 18,20,24 Stop Stop typed at terminal

SIGTTIN 21,21,26 Stop Terminal input for background process

SIGTTOU 22,22,27 Stop Terminal output for background process

四、总结

本文介绍了Linux系统平台下进程的相关概念，在Linux下所有进程是有继承关系的，最初的1号和2号进程分别是用户进程和内核进程的祖先，通过 ps,top,kill三个常用的命令，就可以查看进程信息，资源占用情况，以及结束进程。

结尾

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作者邮箱：study@senllang.onaliyun.com

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