RHCE9学习指南 第17章 进程管理

17.1 进程介绍

在Windows下打开任务管理器就可以查看到系统所有进程，如图17-1所示。

图17-1 Windows下的任务管理器
这里列出了系统中所有的进程。不过也可以使用命令行工具来查看进程。每个进程都会有一个process ID，简称为pid。

17.2 查看进程

也可以使用ps命令来查看系统中的进程，当执行不加任何选项的ps时显示的是当前终端的进程，命令如下。

[root@server ~]# ps
    PID TTY        TIME CMD
  11667 pts/1      00:00:00 bash
  51848 pts/1      00:00:00 ps
[root@server ~]#

使用ps查看当前终端进程如图17-2所示。

图17-2 查看当前终端的进程
有很多进程不属于任何终端，这些进程都是后台进程。如上图，在终端1上运行了A,B两个进程，当在终端1上执行ps命令时只能看到终端1上的三个进程（包括ps本身），看不到其他终端及后台进程。如果想查看系统所有进程，就需要加上选项了。

基本上不同版本的UNIX系统上都有自己的ps命令，但是这些命令却没有一个统一的选项约定，Linux中的ps命令尽可能地包括所有的这些选项以适应不同UNIX背景的人群。所以，Linux中ps包括了UNIX风格和Linux风格的选项，最常见的用法包括ps aux和ps -ef。

ps aux 可以列出系统中所有的进程，如图17-3所示。

图17-3 通过ps aux查看进程的结果
因为ps aux显示内容太多，这里通过head只截取前11行，这里每列的意思如下。

（1）USER：进程所属用户。
（2）PID：进程ID。
（3）%CPU：进程占用CPU百分比。
（4）%MEM：进程占用内存百分比。
（5）VSZ：虚拟内存占用大小      单位：kb。
（6）RSS：实际内存占用大小      单位：kb。
（7）TTY：终端类型。
（8）STAT：进程状态。
（9）START：进程启动时刻。
（10）TIME：进程运行时长。
（11）COMMAND：启动进程的命令。

TTY一列如果是“？”，则说明是后台进程。
练习：
下面练习查看进程信息，先在系统中打开一个Firefox浏览器，如图17-4所示。

图17-4 打开一个firefox浏览器
如果要查看某进程的pid可以结合grep一起来使用，例如，查看Firefox的pid，命令如下。

[root@server ~]# ps aux | grep firefox
lduan      53797  ..../usr/lib64/firefox/firefox
lduan      53878  ....childID 1 ... /usr/lib64/firefox/browser 53797 tab
lduan      53963  ...-childID 4 ... /usr/lib64/firefox/browser 53797 tab
lduan      53996  ...-childID 5 ... /usr/lib64/firefox/browser 53797 tab
lduan      54250  ...-childID 7 ... /usr/lib64/firefox/browser 53797 tab
root       55877  0.0  0.0  12348  1148 pts/1    S+   18:30   0:00 grep --color=auto firefox
[root@server ~]# 

在执行此命令时grep命令中也含有firefox关键字，所以也找出来了，明显grep那行并不是我们想要的，所以一般可以再加上grep -v grep过滤，命令如下。

[root@server ~]# ps aux | grep -v grep | grep firefox 
lduan      53797  ..../usr/lib64/firefox/firefox
lduan      53878  ....childID 1 ... /usr/lib64/firefox/browser 53797 tab
lduan      53963  ...-childID 4 ... /usr/lib64/firefox/browser 53797 tab
lduan      53996  ...-childID 5 ... /usr/lib64/firefox/browser 53797 tab
lduan      54250  ...-childID 7 ... /usr/lib64/firefox/browser 53797 tab
[root@server ~]# 

这里可以看到，firefox的主进程的PID是53797，其他几个是对应的子进程。
找出某进程的pid除使用如上的方法外，还可以使用pgrep命令，用法如下。
pgrep 名称
例如，现在要查看firefox的PID，命令如下。

[root@server ~]# pgrep firefox
53797
[root@server ~]#

这里只查看到了firefox主进程的PID，如果要看到每个子进程的PID，需要加-f选项，命令如下。

[root@server ~]# pgrep -f firefox
53797
53878
53963
53996
54250
[root@server ~]#

除了pgrep也可以使用pidof，命令如下。

[root@server ~]# pidof firefox
54250 53996 53963 53878 53797
[root@server ~]#

pidof和pgrep的区别在于，pidof必须要跟上完整的名称，pgrep则不需要，命令如下。

[root@server ~]# pgrep -f firefo
53797
53878
53963
53996
54250
[root@server ~]# pidof firefo
[root@server ~]# 

pgrep会把进程COMMAND中含有firefo的进程的PID全部找出来，pidof找的是COMMAND是firefo的。

对于ps来说，查看的是执行命令那一瞬间的情况，如果想动态的查看进程则可以使用top命令。默认情况下top每隔3s更新一次，可以用-d来指定更新间隔，例如，1秒更新一次可以用top -d 1 指定，如图17-5所示。

图17-5 使用top -d 1查看进程的结果
按q退出。

17.3 发送信号

有时可能要关闭进程，单击右上角的“关闭”按钮就可以关闭正在运行的程序，不过有时这种方式是关闭不了，如图17-6所示。

图17-6 Windows下关不掉程序的情况

此时单击“关闭程序”选项，强制关闭此程序。

关闭一个正在运行的程序时，本质上是系统给此程序对应的进程发送一个关闭信号。不同的关闭方式，信号是不一样的，查看系统有多少信号可以用kill -l进行查看，如图17-7所示。

图17-7 所有能用的信号

也可以用kill命令手动给进程发送信号，这里介绍3个常用的信号，15号信号、9号信号和2号信号。
15号信号，当单击右上角“关闭”按钮去关闭一个程序时，系统发送的就是15号信号，这也是默认信号，在命令行用kill命令时如果不指定信号则是15号。
在后台运行sleep命令，同时也显示了进程的pid，如下所示。

[root@server ~]# sleep 1000 &
[1] 56227
[root@server ~]#

这里可以看到，sleep进程的PID是56227，下面给这个进程发送一个9号信号，命令如下。

[root@server ~]# kill 56227
[root@server ~]# 
[1]+  已终止               sleep 1000
[root@server ~]#

2号信号，当我们按【Ctrl +C】组合键时，本质上就是发送了一个2号信号。运行sleep命令，后面没加 &就是放在前台运行，命令如下。

[root@server ~]# sleep 1000
^C
[root@server ~]#

按【Ctrl+C】组合键会终止正在运行的程序即对对应的进程发送了2号信号。
再次运行sleep命令，并把它放在后台运行，命令如下。

[root@server ~]# sleep 1000 &
[1] 56230
[root@server ~]#

这里sleep进程的PID是56230，给这个进程发送一个2号信号，命令如下。

[root@server ~]# kill -2 56230
[root@server ~]# 
[1]+  中断                  sleep 1000
[root@server ~]#

当一个程序关闭不掉时，需要强制关闭，此时可以对进程发送9号信号，命令如下。

[root@server ~]# sleep 1000 &
[1] 56241
[root@server ~]# kill -9 56241
[root@server ~]# 
[1]+  已杀死               sleep 1000
[root@server ~]#

这样就强制关闭了。
使用kill命令后面需要跟上进程的PID，这里还需要查找出进程的PID，如果想直接杀死某个运行的程序，则可以使用killall命令。先在后台运行几个程序。

[root@server ~]# sleep 1000 &
[1] 56258
[root@server ~]# sleep 1000 &
[2] 56259
[root@server ~]# sleep 1000 &
[3] 56260
[root@server ~]# sleep 1000 &
[4] 56261
[root@server ~]#

这里要杀死所有sleep所对应的进程，命令如下。

[root@server ~]# killall -9 sleep 
[1]   已杀死               sleep 1000
[2]   已杀死               sleep 1000
[3]-  已杀死               sleep 1000
[4]+  已杀死               sleep 1000
[root@server ~]# 

17.4 进程优先级

系统中所有的进程都要消耗CPU的资源，CPU会为每个进程分配一个时间片，轮到某进程了则CPU会处理这个进程的请求，时间片到期，则会把进程暂停放回队列等待下一轮的时间片。在同一颗CPU上如果运行了太多的程序就会导致CPU的资源不够，可以调整进程的优先级，让指定进程获取更多的资源，更优先地去执行。

好比在驾校学车时，教练车就是CPU资源，每个学员就是一个个等待的进程。每个学员上车练习10分（时间片），10分钟过了之后就要下车让下一个学员上车练习，再次练习需要等待下一轮。如果学员太多等待的时间就会很久，如果想多练习一些，可以让教练设置下优先级，别人练习一次10分钟，我练习一次2小时即可。

进程的优先级有两个值决定：优先顺序（priority）和优先级（niceness），其中优先顺序由内核对它进行动态的更改我们不需要做太多干预，对用户而言，只需要通过nice来修改即可。nice值的取值范围在-20~19，nice的值越小进程就越优先执行。

多个进程如果运行在不同的CPU上是互不干扰的，不会发生抢资源的情况，进程只有运行在同一颗CPU上才会发生资源的抢占。所以，做实验时要确保多个进程是运行在同一颗CPU上的，首先查看一下CPU的情况，命令如下。

[root@server ~]# lscpu 
架构：           x86_64
CPU 运行模式：  32-bit, 64-bit
字节序：         Little Endian
CPU:             2
在线 CPU 列表：  0,1
每个核的线程数： 1
...
[root@server ~]# 

可以看到，现在有两颗CPU（一颗CPU两个核认为是2颗CPU）编号分别是0和1，现在关闭1号CPU，命令如下。

[root@server ~]# echo 0 > /sys/devices/system/cpu/cpu1/online 
[root@server ~]# lscpu 
架构：           x86_64
CPU 运行模式：   32-bit, 64-bit
字节序：         Little Endian
CPU:              2
在线 CPU 列表：  0
离线 CPU 列表：  1
每个核的线程数： 1
	...输出...
[root@server ~]# 

这样就可以看到1号CPU已经离线了，注意/sys/devices/system/cpu/cpu1/online中的值如果是0则表示CPU离线，如果是1则表示CPU在线。
下面运行两个cat进程，命令如下。

[root@server ~]# cat /dev/zero > /dev/null &
[1] 56550
[root@server ~]# cat /dev/zero > /dev/null &
[2] 56551
[root@server ~]#

然后再打开一个终端用top 进行查看，结果如图17-8所示。

图17-8 两个cat的CPU的消耗基本差不多
可以看到，两个cat进程消耗的CPU是差不多的，因为他们nice值相同，可以平等的消耗CPU资源。下面使用renice修改进程56550的nice值，改为-10，命令如下。

[root@server ~]# renice -n -10 56550
56550 (process ID) 旧优先级为 0，新优先级为 -10
[root@server ~]#

这样进程56550进程会比56551占用更多的CPU资源，再次到top中查看，结果如图17-9所示。

图17-9 一个cat被改变了优先级
可以看到，56550占用的资源比56551多了很多。
刚才讲nice越小越可得到更多CPU资源，越大越不容易抢到资源，这里改成最大值19，命令如下。

[root@server ~]# renice -n 19 56550
56550 (process ID) 旧优先级为 -10，新优先级为 19
[root@server ~]#

然后再到top中查看，结果如图17-10所示。

图17-10 一个cat被改变了优先级
可以看到，56550只获取到了很少的CPU资源。

关闭cat进程，命令如下。

[root@server ~]# killall -9 cat
[root@server ~]# 
[1]-  已杀死               cat /dev/zero > /dev/null
[2]+  已杀死               cat /dev/zero > /dev/null
[root@server ~]

刚才是在程序运行起来之后再使用renice修改的nice值，也可以直接以某个特定的nice启动进程，只要在运行的命令前面加上nice -n 优先级即可，命令如下。

[root@server ~]# nice -n 10 cat /dev/zero > /dev/null &
[1] 56613
[root@server ~]#

关闭这个cat进程，命令如下。

[root@server ~]# killall -9 cat
[root@server ~]# 
[1]+  已杀死               nice -n 10 cat /dev/zero > /dev/null
[root@server ~]#

开启1号CPU，命令如下。

[root@server ~]# echo 1 > /sys/devices/system/cpu/cpu1/online 
[root@server ~]# 

作业

1. 下面哪个命令能查出Firefox的pid？
   a. pgrep firefo
   b. pidof firefo
   c. ps aux | grep -v firefox
   d. ps aux | grep firefox

2.下面哪个命令可以把pid=1000的进程杀死？
a. kill
b. killall

3.假设系统中存在firefox进程，请用一条命令杀死firefox进程。

方法1______________________________

方法2______________________________

4.现在Firefox在系统中运行，请写出三种方法查询Firefox pid的命令。

方法1____________________________

方法2____________________________

方法3____________________________