Ub操作基础系统及教程 4

第6章

进程管理

目前运维人员最开始要做的工作就是进程管理，也就是监视系统后台的一些运行状况。大概很多读者最熟悉的就是Windows系统的“任务管理器”，这里也是显示后台运行情况，和Linux下的进程类似。本章会介绍进程的概念，然后在Shell中完成一些进程的操作。本章将介绍：● 进程● 进程的属性● 进程监控● 调整进程优先级6.1进程概述

在讲解进程之前，我们必须了解进程的概念，本节向读者介绍进程的定义和进程的分类，读者可以对比一下和Windows中进程的区别。6.1.1什么是进程

进程是操作系统的一种抽象概念，用来表示正在运行的程序。其实，读者可以简单地把进程理解为正在运行的程序。在Linux系统中，触发任何一个事件，系统都会将它定义成为一个进程，并且给它一个ID，称为PID。Linux是一种多用户、多进程的操作系统。在Linux的内核中，维护着一张表。这张表记录了当前系统中运行的所有进程的各种信息。Linux内核会自动完成对进程的控制和调度。当然，这是所有操作系统都必须拥有的基本功能。内核中一些重要的进程信息如下。进程的内存地址。进程当前的状态。进程正在使用的资源。进程的优先级（谦让度）。进程的属主。Linux提供了让用户可以对进程进行监视和控制的工具。在这方面，Linux对系统进程和用户进程一视同仁，使用户能够用一套工具控制这两种进程。6.1.2进程分类

终止一个失控的应用程序或许是用户最常使用的“进程管理”任务，尽管没有人愿意经常执行这样的“管理”。为了模拟这个情况，本节手动构建了一个程序。这个“恶作剧”程序在Shell中不停的创建目录和文件。如果不赶快终止，那么它将在系统中创建一棵很深的目录树。6.2进程的属性

一个进程包含有多个属性参数。这些参数决定了进程被处理的先后顺序、能够访问的资源等。这些信息对于系统管理员和程序员都非常重要。下面讨论几个常用的参数，其中的一些参数，读者可能已经有所接触了。6.2.1进程标识PID

系统为每个用户都分配了用于标识其身份的ID号（UID）。同样的，进程也有这样一个ID号，被称作PID。用ID确定进程的方法是非常有好处的—对于计算机而言，认识数字永远比认识一串字符方便得多，Linux没有必要去理解那些对人类非常“有意义”的进程名。Linux不仅自己使用PID来确定进程，还要求用户在管理进程时也提供相应的PID号。几乎所有的进程管理工具都接受PID号，而不是进程名。6.2.2父进程标识PPID

在Linux中，所有的进程都必须由另一个进程创建—除了在系统引导时，由内核自主创建并安装的那几个进程。当一个进程被创建时，创建它的那个进程被称作父进程，而这个进程则相应地被称作子进程。子进程使用PPID指出谁是其“父亲”，很容易理解，PPID就等于其父进程的PID。

在刚才的叙述中，多次用到了“创建”这个词，这是出于表述和理解上的方便。事实上在Linux中，进程是不能被“凭空”创建的。也就是说，Linux并没有提供一种系统调用让应用程序“创建”一个进程。应用程序只能通过克隆自己来产生新进程。因此，子进程应该是其父进程的克隆体。6.2.3群组标识GID

类似的，进程的GID是其创建者所属组的ID号。对应于EUID，进程同样拥有一个EGID号，可以通过setgid程序来设置。坦率地讲，进程的GID号确实没有什么用处。一个进程可以同时属于多个组，如果要考虑权限的话，那么UID就足够了。相比较而言，EGID在确定访问权限方面还发挥了一定的作用。当然，进程的GID号也不是一无是处。当进程需要创建一个新文件的时候，这个文件将采用该进程的GID。6.2.4优先级

顾名思义，进程的优先级决定了其受到CPU“优待”的程度。优先级高的进程能够更早地被处理，并获得更多的处理器时间。Linux内核会综合考虑一个进程的各种因素来决定其优先级。这些因素包括进程已经消耗的CPU时间、进程已经等待的时间等。在绝大多数情况下，决定进程何时被处理是内核的事情，不需要用户插手。

用户可以通过设置进程的“谦让度”来影响内核的想法。“谦让度”和“优先级”刚好是一对相反的概念，高“谦让度”意味着低“优先级”，反之亦然。需要注意的是，进程管理工具让用户设置的总是“谦让度”，而不是“优先级”。如果希望让一个进程更早地被处理，那么应该把它的谦让度设置得低一些，使其变得不那么“谦让”。6.3进程监控

在了解了进程的属性和分类之后，我们就要能够监视和控制进程，这样才能运维系统。本节主要介绍监控进程的方法。6.3.1静态监控：ps

ps是最常用的监视进程的命令。这个命令给出了有关进程的所有有用信息。ps命令有多种不同的使用方法，这常常给初学者带来困惑。在各种Linux论坛上，询问ps命令语法的帖子屡见不鲜。之所以会出现这样的情况，只能归咎于Unix“悠久”的历史和庞杂的派系。在不同的Unix变体上，ps命令的语法各不相同。Linux为此采取了一个折中的处理方式，即融合各种不同的风格，目的只是兼顾那些已经习惯了其他系统上ps命令的用户。6.3.2动态监控：top

ps命令可以一次性给出当前系统中进程信息的快照，但这样的信息往往缺乏时效性。当管理员需要实时监视进程运行情况时，就必须不停地执行ps命令—这显然是缺乏效率的。为此，Linux提供了top命令用于即时跟踪当前系统中进程的情况。6.4向进程发送信号：kill

看起来，kill命令总是用来“杀死”一个进程。但事实上，这个名字或多或少带有一定的误导性。从本质上讲，kill命令只是用来向进程发送一个信号，至于这个信号是什么，则是由用户指定的。kill命令的标准语法如下：

kill[-signal]pid6.5调整进程优先级：nice和renice

nice命令可以在启动程序时设置其谦让度。高谦让度意味着低优先级，因为程序会表现得很“谦让”；反过来，低谦让度（特别是那些谦让度为负）的程序能够占用更多的CPU时间，拥有更高的优先级。谦让度的值应该在–20～+19之间浮动。nice命令通过接受一个-n参数增加程序的谦让度值。下面以不同的谦让度启动bc程序，并使用pslax命令观察其谦让度（NI）的值（注意这里pslax命令的输出只选取了有用的行）。6.6读懂/PROC文件系统

/PROC是一个非常特殊的文件系统，或者说，它根本不是什么文件系统。Linux内核提供了一种在运行时访问内核内部数据结构、改变内核设置的机制，这通过/PROC完成。/PROC是一个伪文件系统，它只存在于内存当中，而不占用外存空间。它以文件系统的方式为访问系统内核数据的操作提供接口。用户和应用程序可以通过/PROC得到系统的信息，并可以改变内核的某些参数。

由于系统的信息是动态改变的（如进程），所以用户或应用程序读取/PROC文件时，/PROC文件系统是动态地从系统内核读出所需信息并提交的。下面列出的这些文件或子文件夹，并不是都是在系统中存在，这取决于内核配置和装载的模块。另外，在/PROC下还有三个很重要的目录：net、scsi和sys。sys目录是只读的，可以通过“sysctl”命令来访问或修改内核的参数，而net和scsi则依赖于内核配置。使用“sysctl”命令修改的参数，重新启动系统后将失效。如果想要配置永久生效，可以修改/etc/sysctl.conf文件。另外，如果系统不