深入浅出:Linux进程详解 (linux 进程 详解)

Linux是一种非常流行的操作系统,在web服务器和云服务器中经常被使用。Linux不仅稳定、安全,而且具有开放源代码的优势,同时适用于服务器和个人电脑。本文将深入浅出的讲解Linux进程的详解,以便更好的掌握Linux操作系统运行过程。

1. 进程简介

在Linux系统中,进程是指正在运行的程序实例。每个进程有自己的进程号(PID)和资源(CPU时间、内存等),可以单独运行、暂停和停止。进程是Linux系统的基本概念,为系统的正常运行和管理提供了必要的支持。

每个进程都有一个父进程,除了进程1以外,进程1是系统启动的之一个进程,通常是init或systemd。当一个进程fork()一个子进程时,父进程会变成新进程的父进程。

2. 进程状态

Linux中的进程有5种状态,分别是运行(Running)、等待(Wting)、停止(Stopped)、僵尸(Zombie)和跟踪(Tracing)。进程的状态由进程状态字(Process state)标示,以及它的任务状态如睡眠状态(sleeping state),停止状态(stopped state)等组成。

运行状态(Running):进程正在运行,正在使用CPU资源。

等待状态(Wting):进程在等待某些事件的发生,比如IO操作等。

停止状态(Stopped):进程被SIGSTOP或SIGTSTP信号停止,或被一个终止信号(SIGKILL或SIGTERM)强制杀死。

僵尸状态(Zombie):当进程结束时,在其结束状态之前作为占位符存在的进程,会保留其PID并终止其存在,但是相关信息仍然存在于进程表中,直到其父进程读取其终结状态信息。

跟踪状态(Tracing):进程正在被另一个进程追踪时的状态,例如使用gdb进行调试时。

3. 进程树

在Linux系统中,每个进程都是从一个父进程fork()出来的。形成了一个进程树,进程树的根节点是PID为1的init进程。每个进程都有其父进程和子进程,形成了层次结构。

通过在终端输入pstree命令可以查看进程树的结构。

4. 进程优先级

进程优先级在Linux系统中是一个重要概念,Linux中进程的优先级范围为-20 到 +19。A进程的优先级大于B进程意味着A拥有更多的CPU资源,导致B等待CPU调度,CPU不时地切换处理器上的运行进程。优先级为负数的进程表示它们比优先级为正数的进程更重要。

nice值控制进程的优先级,nice值是一个来自-20到19的整数值。nice值越低,进程优先级越高。可以使用nice或renice命令设置进程的nice值。

5. 进程间通信

在Linux系统中,没有一个进程可以完全独立运行。因此,进程间通信(IPC)是必要的,可以协调多个进程之间的数据传输和同步。

Linux中的IPC主要有以下4种:

(1) 管道(Pipe):管道是一个数据传输机制,被用于在父子进程或兄弟进程之间建立一个单向的通道,它具有一定的信号量特征,可以用于同步通信。

(2) 共享内存(Shared Memory):共享内存是最快的进程间通信方式之一,是一个将内存片段映射到多个进程地址空间的机制。

(3) 信号(Signal):信号是用来通知进程发生了某个事件,比如硬件错误、I/O完成等。

(4) 消息队列(Message Queue):消息队列是一种在多个进程间传递数据的通信方法。不同进程通过消息队列存储和读取数据,可以用于同步通信和异步通信。

6. 进程管理命令

(1) ps命令:ps命令用于列出当前正在运行的进程信息。

ps aux:列出当前所有进程信息。

ps aux | grep XXX:查找指定进程名包含XXX的进程信息。

ps aux | grep XXX | grep -v grep:去除grep自身进程。

(2) top命令:top命令用于实时查看系统中进程信息。

(3) kill命令:kill命令用于发送信号给进程,以便结束或改变它们的状态。

kill PID:杀死指定PID的进程。

kill -9 PID:强制杀死指定PID的进程。

(4) nice命令:nice命令用于设置或调整进程的优先级。

nice -n NUM 命令:启动一个进程,并以指定的优先级NUM运行。

(5) renice命令:renice命令用于调整已经在运行的进程的优先级。

renice NUM PID:将指定PID的进程nice值设置为NUM。

7.

Linux操作系统中的进程是其核心机制之一,它用于控制计算机资源、控制进程之间的通信和时间。在本文中,我们详细讲解了Linux进程的状态、树、优先级和IPC方式,以及Linux进程管理命令。使用这些知识可以更好的了解Linux的运行机制,并进行更高效的系统管理。


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