進(jìn)程是運(yùn)行在Linux中的程序的一個(gè)實(shí)例，是管理事務(wù)的基本單元；進(jìn)程擁有自己獨(dú)立的處理環(huán)境和系統(tǒng)資源。進(jìn)程的狀態(tài)是變化的，其包括進(jìn)程的創(chuàng)建、調(diào)度和消亡。

本教程操作環(huán)境：linux5.9.8系統(tǒng)、Dell G3電腦。

進(jìn)程是運(yùn)行在 Linux 中的程序的一個(gè)實(shí)例。

在 Linux 系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)是通過進(jìn)程去完成一個(gè)一個(gè)的任務(wù)，進(jìn)程是管理事務(wù)的基本單元。進(jìn)程擁有自己獨(dú)立的處理環(huán)境（如：當(dāng)前需要用到哪些環(huán)境變量，程序運(yùn)行的目錄在哪，當(dāng)前是哪個(gè)用戶在運(yùn)行此程序等）和系統(tǒng)資源（如：處理器 CPU 占用率、存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備、數(shù)據(jù)、程序）。

當(dāng)你在 Linux 系統(tǒng)中執(zhí)行一個(gè)程序時(shí)，系統(tǒng)會(huì)為這個(gè)程序創(chuàng)建特定的環(huán)境。這個(gè)環(huán)境包含系統(tǒng)運(yùn)行這個(gè)程序所需的任何東西。

每當(dāng)你在 Linux 中執(zhí)行一個(gè)命令，它都會(huì)創(chuàng)建，或啟動(dòng)一個(gè)新的進(jìn)程。比如，當(dāng)你嘗試運(yùn)行命令“l(fā)s -l”來列出目錄的內(nèi)容時(shí)，你就啟動(dòng)了一個(gè)進(jìn)程。如果有兩個(gè)終端窗口顯示在屏幕上，那么你可能運(yùn)行了兩次同樣的終端程序，這時(shí)會(huì)有兩個(gè)終端進(jìn)程。

每個(gè)終端窗口可能都運(yùn)行了一個(gè) Shell，每個(gè)運(yùn)行的 Shell 都分別是一個(gè)進(jìn)程。當(dāng)你從 Shell 調(diào)用一個(gè)命令時(shí)，對(duì)應(yīng)的程序就會(huì)在一個(gè)新進(jìn)程中執(zhí)行，當(dāng)這個(gè)程序的進(jìn)程執(zhí)行完成后，Shell 的進(jìn)程將恢復(fù)運(yùn)行。

操作系統(tǒng)通過被稱為 PID 或進(jìn)程 ID 的數(shù)字編碼來追蹤進(jìn)程。系統(tǒng)中的每一個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)唯一的 PID。

現(xiàn)在我們通過一個(gè)實(shí)例來了解 Linux 中的進(jìn)程。我們?cè)?Shell 命令行下執(zhí)行如下命令：

$ sleep 10 & [1] 3324

因?yàn)槌绦驎?huì)等待 10 秒，所以我們快速地在當(dāng)前 Shell 上查找任何進(jìn)程名為 sleep 的進(jìn)程：

$ ps -ef | grep sleep mozhiyan  3324  5712  cons1  17:11:46  /usr/bin/sleep

我們看到進(jìn)程名為 /usr/bin/sleep 的進(jìn)程正運(yùn)行在系統(tǒng)中（其 PID 與我們?cè)谏弦幻钪械玫降?PID 相同）。

現(xiàn)在，我們嘗試并行地從 3 個(gè)不同的終端窗口運(yùn)行上述的 sleep 命令，上述命令的輸出將類似如下所示：

$ ps -ef | grep sleep mozhiyan  896   5712  cons1  17:16:51  /usr/bin/sleep mozhiyan  5924  5712  cons1  17:16:52  /usr/bin/sleep mozhiyan  2424  5712  cons1  17:16:50  /usr/bin/sleep

我們看到 sleep 程序的每一個(gè)實(shí)例都創(chuàng)建了一個(gè)單獨(dú)的進(jìn)程。

每個(gè) Linux 進(jìn)程還有另一個(gè) ID 號(hào)碼，即父進(jìn)程的 ID(ppid)。系統(tǒng)中的每一個(gè)用戶進(jìn)程都有一個(gè)父進(jìn)程。

命令“ps -f”就會(huì)列出進(jìn)程的 PID 和 PPID。此命令的輸出類似如下所示：

$ ps -f    UID     PID   PPID    TTY       STIME      COMMAND mozhiyan  4124   228    cons0    21:37:09   /usr/bin/ps mozhiyan   228   1      cons0    21:32:23   /usr/bin/bash

你在 Shell 命令行提示符下運(yùn)行的命令都把當(dāng)前 Shell 的進(jìn)程作為父進(jìn)程。例如，你在 Shell 命令行提示符下輸入 ls 命令，Shell 將執(zhí)行 ls 命令，此時(shí) Linux 內(nèi)核會(huì)復(fù)制 Shell 的內(nèi)存頁，然后執(zhí)行 ls 命令。

在 Unix 中，每一個(gè)進(jìn)程是使用 fork 和 exec 方法創(chuàng)建的。然而，這種方法會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)資源的損耗。

在 Linux 中，fork 方法是使用寫時(shí)拷貝內(nèi)存頁實(shí)現(xiàn)的，所以它導(dǎo)致的僅是時(shí)間和復(fù)制父進(jìn)程的內(nèi)存頁表所需的內(nèi)存的損失，并且會(huì)為子進(jìn)程創(chuàng)建一個(gè)唯一的任務(wù)結(jié)構(gòu)。

寫時(shí)拷貝模式在創(chuàng)建新進(jìn)程時(shí)避免了創(chuàng)建不必要的結(jié)構(gòu)拷貝。例如，用戶在 Shell 命令行提示符下輸出 ls 命令，Linux 內(nèi)核將會(huì)創(chuàng)建一個(gè) Shell 的子進(jìn)程，即 Shell 的進(jìn)程是父進(jìn)程，而 ls 命令的進(jìn)程是子進(jìn)程，ls 命令的進(jìn)程會(huì)指向與此 Shell 相同的內(nèi)存頁，然后子進(jìn)程使用寫時(shí)拷貝技術(shù)執(zhí)行 ls 命令。

進(jìn)程的狀態(tài)

每個(gè) Linux 進(jìn)程都有它自己的生命周期，比如，創(chuàng)建、執(zhí)行、結(jié)束和清除。每個(gè)進(jìn)程也都有各自的狀態(tài)，顯示進(jìn)程中當(dāng)前正發(fā)生什么。進(jìn)程的狀態(tài)是變化的，其包括進(jìn)程的創(chuàng)建、調(diào)度和消亡。

進(jìn)程可以有如下幾種狀態(tài)：

• D（不可中斷休眠狀態(tài)）——進(jìn)程正在休眠并且不能恢復(fù)，直到一個(gè)事件發(fā)生為止。

• R（運(yùn)行狀態(tài)）——進(jìn)程正在運(yùn)行。

• S（休眠狀態(tài)）——進(jìn)程沒有在運(yùn)行，而在等待一個(gè)事件或是信號(hào)。

• T（停止?fàn)顟B(tài)）——進(jìn)程被信號(hào)停止，比如，信號(hào) SIGINT 或 SIGSTOP。

• Z（僵死狀態(tài)）——標(biāo)記為 <defunct> 的進(jìn)程是僵死的進(jìn)程，它們之所以殘留是因?yàn)樗鼈兊母高M(jìn)程適當(dāng)?shù)劁N毀它們。如果父進(jìn)程退出，這些進(jìn)程將被 init 進(jìn)程銷毀。

若要查看指定進(jìn)程的狀態(tài)，可以使用如下命令：

ps -C processName -o pid=,cmd,stat

例如：

$ ps -C sleep -o pid=,cmd,stat       CMD       STAT 9434 sleep 20    S