进程管理

本章将介绍 Linux 进程管理，包括进程查看、进程控制、后台任务管理、进程优先级等内容，帮助你有效管理系统资源。

进程概述

什么是进程？

进程是程序在执行过程中的实例，包含程序代码、数据、系统资源和执行状态。

mermaid

graph TD
    A[程序] --> B[进程]
    B --> C[代码段]
    B --> D[数据段]
    B --> E[堆栈]
    B --> F[进程控制块 PCB]
    
    F --> F1[PID]
    F --> F2[状态]
    F --> F3[优先级]
    F --> F4[资源]

进程状态

状态	说明	标识
运行	正在执行或等待 CPU	R
睡眠	等待资源或事件	S
磁盘睡眠	不可中断的睡眠	D
停止	被暂停	T
僵尸	已终止但未被回收	Z

进程属性

bash

# 进程的主要属性：
# PID - 进程 ID（唯一标识）
# PPID - 父进程 ID
# UID - 用户 ID
# GID - 组 ID
# 状态 - 进程当前状态
# 优先级 - 调度优先级
# 内存 - 占用的内存
# CPU - CPU 使用率

# 查看当前 Shell 的 PID
echo $$
# 输出：12345

# 查看最近后台进程的 PID
echo $!

ps - 查看进程

基本用法

bash

# ps (process status) - 查看进程状态

# 查看当前终端的进程
ps

# 查看所有进程
ps -e
ps -A

# 详细格式
ps -ef

# BSD 格式
ps aux

# 查看指定用户的进程
ps -u username

# 查看指定 PID
ps -p 1234

# 查看进程树
ps -ejH
ps --forest

# 显示线程
ps -eLf
ps -T -p 1234

ps 输出解释

bash

# ps aux 输出示例
ps aux
# USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
# root         1  0.0  0.1 169424 11200 ?        Ss   Jan15   0:01 /sbin/init
# user      1234  0.5  2.1 123456 78900 ?        Ssl  10:30   0:02 nginx

# 字段说明：
# USER    - 用户名
# PID     - 进程 ID
# %CPU    - CPU 使用率
# %MEM    - 内存使用率
# VSZ     - 虚拟内存大小（KB）
# RSS     - 物理内存大小（KB）
# TTY     - 终端
# STAT    - 进程状态
# START   - 启动时间
# TIME    - CPU 时间
# COMMAND - 命令

# STAT 状态字符：
# R - 运行中
# S - 睡眠中
# D - 不可中断睡眠
# T - 停止
# Z - 僵尸进程
# < - 高优先级
# N - 低优先级
# L - 有锁定的内存页
# s - 会话领导者
# l - 多线程
# + - 前台进程组

自定义输出格式

bash

# 指定显示的列
ps -eo pid,ppid,user,%cpu,%mem,cmd

# 常用列：
# pid, ppid, user, uid, gid, group
# %cpu, %mem, vsz, rss
# stat, state, tty
# start, lstart, etime
# time, cputime
# cmd, command, args
# pri, priority, nice

# 按内存排序
ps aux --sort=-%mem | head -10

# 按 CPU 排序
ps aux --sort=-%cpu | head -10

# 查看占用内存最多的 10 个进程
ps aux --sort=-%mem | head -11

# 查看占用 CPU 最多的 10 个进程
ps aux --sort=-%cpu | head -11

top - 动态监控

基本使用

bash

# top - 动态显示进程状态

# 启动 top
top

# 指定刷新间隔（秒）
top -d 5

# 监控指定用户
top -u username

# 监控指定 PID
top -p 1234,5678

# 显示完整命令行
top -c

# 批处理模式（输出到文件）
top -b -n 1 > top_output.txt

top 交互命令

bash

# 在 top 运行时使用的快捷键：

# 帮助
h 或 ?

# 退出
q

# 刷新
空格键

# 排序
M - 按内存排序
P - 按 CPU 排序（默认）
T - 按时间排序
N - 按 PID 排序

# 显示模式
1 - 显示所有 CPU 核心
c - 显示完整命令行
S - 累计模式
s - 更改刷新间隔

# 进程操作
k - 终止进程（输入 PID）
r - 调整优先级（renice）

# 显示控制
u - 按用户过滤
o - 添加过滤条件
x - 高亮排序列
z - 彩色显示
b - 粗体显示

# 视图切换
t - CPU 状态显示方式
m - 内存状态显示方式

top 输出解释

bash

# top 输出示例：
# top - 10:30:45 up 5 days,  3:21,  2 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
# Tasks: 150 total,   1 running, 149 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
# %Cpu(s):  0.3 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.3 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
# MiB Mem :   7823.5 total,    256.3 free,   2048.2 used,   5519.0 buff/cache
# MiB Swap:   2048.0 total,   2048.0 free,      0.0 used.   5519.0 avail Mem

# 第一行：
# 当前时间、运行时间、用户数、系统负载（1/5/15分钟）

# 第二行：
# 进程总数、运行数、睡眠数、停止数、僵尸数

# 第三行（CPU）：
# us - 用户空间 CPU 占用
# sy - 内核空间 CPU 占用
# ni - nice 进程 CPU 占用
# id - 空闲 CPU
# wa - I/O 等待
# hi - 硬件中断
# si - 软件中断
# st - 虚拟化占用

# 第四行（内存）：
# total - 总内存
# free - 空闲内存
# used - 已用内存
# buff/cache - 缓冲/缓存

# 第五行（交换分区）：
# total - 总交换空间
# free - 空闲交换空间
# used - 已用交换空间

htop - 增强版进程监控

bash

# htop - 交互式进程查看器（需要安装）

# 安装
sudo apt install htop      # Debian/Ubuntu
sudo dnf install htop      # RHEL/CentOS

# 启动
htop

# 常用快捷键：
# F1 - 帮助
# F2 - 设置
# F3 - 搜索进程
# F4 - 过滤进程
# F5 - 树形视图
# F6 - 排序
# F7 - 降低优先级
# F8 - 提高优先级
# F9 - 终止进程
# F10 - 退出

# 鼠标操作：
# 点击列标题排序
# 点击进程选择
# 点击功能键执行操作

进程控制

kill - 发送信号

bash

# kill - 向进程发送信号

# 查看所有信号
kill -l
# 常用信号：
# 1  SIGHUP   - 挂起（重新加载配置）
# 2  SIGINT   - 中断（Ctrl+C）
# 3  SIGQUIT  - 退出
# 9  SIGKILL  - 强制终止
# 15 SIGTERM  - 正常终止（默认）
# 18 SIGCONT  - 继续
# 19 SIGSTOP  - 暂停

# 正常终止进程
kill 1234

# 强制终止进程
kill -9 1234

# 重新加载配置
kill -HUP 1234

# 暂停进程
kill -STOP 1234

# 继续进程
kill -CONT 1234

# 终止所有匹配名称的进程
killall nginx

# 使用 pkill
pkill nginx
pkill -u user nginx
pkill -f "python script.py"

killall - 按名称终止

bash

# killall - 按进程名终止进程

# 终止所有指定名称的进程
killall nginx

# 使用信号
killall -9 nginx

# 交互模式
killall -i nginx

# 终止指定用户的进程
killall -u user nginx

# 等待进程终止
killall -w nginx

pkill - 按模式终止

bash

# pkill - 按模式匹配终止进程

# 按进程名匹配
pkill nginx

# 按完整命令行匹配
pkill -f "python script.py"

# 按用户匹配
pkill -u username

# 按终端匹配
pkill -t pts/0

# 按进程组匹配
pkill -g 1234

# 显示将被终止的进程
pkill -l nginx

# 只显示 PID
pgrep nginx

# 组合使用
pgrep -u username nginx

nice 和 renice - 优先级管理

bash

# nice - 以指定优先级启动进程

# 优先级范围：-20（最高）到 19（最低）
# 默认优先级：0

# 以低优先级启动
nice -n 10 tar -czf backup.tar.gz /home

# 以高优先级启动（需要 root）
sudo nice -n -10 ./important_script.sh

# renice - 修改运行中进程的优先级

# 修改进程优先级
renice 5 -p 1234

# 修改用户所有进程的优先级
renice 5 -u username

# 修改进程组优先级
renice 5 -g 1234

# 查看进程优先级
ps -o pid,ni,comm -p 1234

# top 中修改优先级
# 按 r，输入 PID，输入新的 nice 值

后台任务管理

后台运行

bash

# 在后台运行命令
command &

# 示例
sleep 100 &
# 输出：[1] 12345

# nohup - 退出终端后继续运行
nohup command &

# 输出重定向
nohup command > output.log 2>&1 &

# setsid - 在新会话中运行
setsid command

# disown - 使作业不受终端关闭影响
command &
disown -h %1

# 示例：后台运行脚本
nohup ./backup.sh > backup.log 2>&1 &
echo $! > backup.pid

jobs - 查看后台任务

bash

# jobs - 查看当前 Shell 的后台任务

jobs
# 输出：[1]+  Running    sleep 100 &

# 显示 PID
jobs -l
# 输出：[1]+ 12345 Running    sleep 100 &

# 只显示 PID
jobs -p

# 显示运行中的任务
jobs -r

# 显示已停止的任务
jobs -s

fg 和 bg - 前后台切换

bash

# fg - 将后台任务切换到前台

# 切换最近的后台任务
fg

# 切换指定任务
fg %1

# bg - 将停止的任务放到后台

# 继续最近停止的任务
bg

# 继续指定任务
bg %1

# 示例操作流程
sleep 100          # 前台运行
Ctrl+Z             # 暂停任务
bg                 # 放到后台继续
jobs               # 查看任务
fg                 # 切换回前台
Ctrl+C             # 终止任务

进程监控工具

pgrep - 查找进程

bash

# pgrep - 查找进程 PID

# 按名称查找
pgrep nginx
# 输出：1234 5678

# 显示进程名
pgrep -l nginx

# 显示完整命令行
pgrep -a nginx

# 按用户查找
pgrep -u root nginx

# 按终端查找
pgrep -t pts/0

# 按模式匹配
pgrep -f "python.*script"

# 统计匹配数量
pgrep -c nginx

# 获取最近启动的进程
pgrep -n nginx

# 获取最早启动的进程
pgrep -o nginx

pstree - 进程树

bash

# pstree - 以树形显示进程

# 显示进程树
pstree

# 显示 PID
pstree -p

# 显示完整命令行
pstree -a

# 显示用户
pstree -u

# 显示指定进程的子进程
pstree -p 1234

# 高亮当前进程
pstree -h

# 压缩相同的分支
pstree -c

pidstat - 进程统计

bash

# pidstat - 进程资源统计（需要安装 sysstat）

# 安装
sudo apt install sysstat

# 显示所有进程的 CPU 统计
pidstat

# 每 2 秒刷新一次
pidstat 2

# 显示内存统计
pidstat -r

# 显示 I/O 统计
pidstat -d

# 显示特定进程
pidstat -p 1234

# 显示所有统计
pidstat -p ALL

# 显示线程
pidstat -t

lsof - 打开的文件

bash

# lsof - 列出打开的文件

# 查看所有打开的文件
sudo lsof

# 查看指定进程打开的文件
lsof -p 1234

# 查看指定用户打开的文件
lsof -u username

# 查看指定文件被哪个进程使用
lsof /var/log/syslog

# 查看指定端口
lsof -i :80
lsof -i :80,443

# 查看网络连接
lsof -i

# 查看 TCP 连接
lsof -i TCP

# 查看 UDP 连接
lsof -i UDP

# 查看指定协议和端口
lsof -i TCP:80

# 查看监听端口
lsof -i -P -n | grep LISTEN

# 查看被删除但仍占用空间的文件
lsof | grep deleted

守护进程

守护进程概念

bash

# 守护进程（Daemon）是在后台运行的特殊进程
# 通常以 d 结尾，如 sshd、nginx、mysqld

# 守护进程特点：
# - 后台运行
# - 脱离控制终端
# - 通常以 root 权限运行
# - 有自己的进程组

# 查看守护进程
ps -eo pid,ppid,cmd | grep -E '^\s*\d+\s+1\s+'

创建守护进程

bash

# 方法一：使用 nohup
nohup ./my_daemon.sh > /var/log/my_daemon.log 2>&1 &

# 方法二：使用 systemd（推荐）
# 创建服务文件 /etc/systemd/system/my_daemon.service
# [Unit]
# Description=My Daemon Service
# After=network.target
#
# [Service]
# Type=simple
# ExecStart=/path/to/my_daemon.sh
# Restart=always
# User=root
#
# [Install]
# WantedBy=multi-user.target

# 启用并启动服务
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable my_daemon
sudo systemctl start my_daemon

# 方法三：使用 screen 或 tmux
screen -dmS mysession ./my_script.sh

进程资源限制

ulimit - 资源限制

bash

# ulimit - 设置或查看资源限制

# 查看所有限制
ulimit -a

# 查看特定限制
ulimit -n    # 打开文件数
ulimit -u    # 用户进程数
ulimit -s    # 栈大小
ulimit -v    # 虚拟内存

# 临时设置限制
ulimit -n 65535    # 设置打开文件数

# 永久设置（/etc/security/limits.conf）
# *    soft    nofile    65535
# *    hard    nofile    65535
# *    soft    nproc     65535
# *    hard    nproc     65535

# 查看进程限制
cat /proc/1234/limits

prlimit - 进程资源限制

bash

# prlimit - 获取或设置进程资源限制

# 查看进程限制
prlimit -p 1234

# 设置进程限制
prlimit --pid=1234 --nofile=1024:65535

# 设置多个限制
prlimit --pid=1234 --nofile=1024:65535 --nproc=1024:4096

小结

本章介绍了 Linux 进程管理：

内容	命令	功能
进程查看	ps, top, htop	查看进程状态
进程控制	kill, killall, pkill	终止进程
优先级	nice, renice	调整优先级
后台任务	jobs, fg, bg, nohup	管理后台任务
进程查找	pgrep, pstree	查找进程
资源统计	pidstat, lsof	监控资源

常用命令速查

bash

# 进程查看
ps aux                          # 查看所有进程
top                             # 动态监控
htop                            # 增强版监控

# 进程控制
kill -9 1234                    # 强制终止
killall nginx                   # 按名称终止
pkill -f "python script.py"     # 按模式终止

# 后台任务
command &                       # 后台运行
nohup command &                 # 持久运行
jobs                            # 查看任务
fg %1                           # 切换到前台

# 优先级
nice -n 10 command              # 低优先级运行
renice 5 -p 1234                # 修改优先级

下一步

下一章我们将学习磁盘管理，了解 Linux 的磁盘分区、文件系统和存储管理。

进程管理 ​

进程概述 ​

什么是进程？ ​

进程状态 ​

进程属性 ​

ps - 查看进程 ​

基本用法 ​

ps 输出解释 ​

自定义输出格式 ​

top - 动态监控 ​

基本使用 ​

top 交互命令 ​

top 输出解释 ​

htop - 增强版进程监控 ​

进程控制 ​

kill - 发送信号 ​

killall - 按名称终止 ​

pkill - 按模式终止 ​

nice 和 renice - 优先级管理 ​

后台任务管理 ​

后台运行 ​

jobs - 查看后台任务 ​

fg 和 bg - 前后台切换 ​

进程监控工具 ​

pgrep - 查找进程 ​

pstree - 进程树 ​

pidstat - 进程统计 ​

lsof - 打开的文件 ​

守护进程 ​

守护进程概念 ​

创建守护进程 ​

进程资源限制 ​

ulimit - 资源限制 ​

prlimit - 进程资源限制 ​

小结 ​

常用命令速查 ​

下一步 ​

进程管理

进程概述

什么是进程？

进程状态

进程属性

ps - 查看进程

基本用法

ps 输出解释

自定义输出格式

top - 动态监控

基本使用

top 交互命令

top 输出解释

htop - 增强版进程监控

进程控制

kill - 发送信号

killall - 按名称终止

pkill - 按模式终止

nice 和 renice - 优先级管理

后台任务管理

后台运行

jobs - 查看后台任务

fg 和 bg - 前后台切换

进程监控工具

pgrep - 查找进程

pstree - 进程树

pidstat - 进程统计

lsof - 打开的文件

守护进程

守护进程概念

创建守护进程

进程资源限制

ulimit - 资源限制

prlimit - 进程资源限制

小结

常用命令速查

下一步