通常，現(xiàn)在的操作系統(tǒng)都支持多任務(wù)，意味著操作系統(tǒng)（給用戶）造成了一種假象，(讓用戶覺(jué)得) 它同時(shí)能夠做多件事情，事實(shí)上，它是快速地輪換執(zhí)行這些任務(wù)的。Linux 內(nèi)核通過(guò)使用進(jìn)程，來(lái) 管理多任務(wù)。通過(guò)進(jìn)程，Linux 安排不同的程序等待使用 CPU。

有時(shí)候，計(jì)算機(jī)變得呆滯，運(yùn)行緩慢，或者一個(gè)應(yīng)用程序停止響應(yīng)。在這一章中，我們將看一些 可用的命令行工具，這些工具幫助我們查看程序的執(zhí)行狀態(tài)，以及怎樣終止行為不當(dāng)?shù)倪M(jìn)程。

這一章將介紹以下命令：

• ps – 報(bào)告當(dāng)前進(jìn)程快照

• top – 顯示任務(wù)

• jobs – 列出活躍的任務(wù)

• bg – 把一個(gè)任務(wù)放到后臺(tái)執(zhí)行

• fg – 把一個(gè)任務(wù)放到前臺(tái)執(zhí)行

• kill – 給一個(gè)進(jìn)程發(fā)送信號(hào)

• killall – 殺死指定名字的進(jìn)程

• shutdown – 關(guān)機(jī)或重啟系統(tǒng)

進(jìn)程是怎樣工作的

當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候，內(nèi)核先把一些它自己的程序初始化為進(jìn)程，然后運(yùn)行一個(gè)叫做 init 的程序。init， 依次地，再運(yùn)行一系列的稱(chēng)為 init 腳本的 shell 腳本（位于/etc），它們可以啟動(dòng)所有的系統(tǒng)服務(wù)。 其中許多系統(tǒng)服務(wù)以守護(hù)（daemon）程序的形式實(shí)現(xiàn)，守護(hù)程序僅在后臺(tái)運(yùn)行，沒(méi)有任何用戶接口。 這樣，即使我們沒(méi)有登錄系統(tǒng)，至少系統(tǒng)也在忙于執(zhí)行一些例行事務(wù)。

一個(gè)程序可以發(fā)動(dòng)另一個(gè)程序，這個(gè)事實(shí)在進(jìn)程方案中，表述為一個(gè)父進(jìn)程創(chuàng)建了一個(gè)子進(jìn)程。

內(nèi)核維護(hù)每個(gè)進(jìn)程的信息，以此來(lái)保持事情有序。例如，系統(tǒng)分配給每個(gè)進(jìn)程一個(gè)數(shù)字，這個(gè)數(shù)字叫做 進(jìn)程 ID 或 PID。PID 號(hào)按升序分配，init 進(jìn)程的 PID 總是1。內(nèi)核也對(duì)分配給每個(gè)進(jìn)程的內(nèi)存進(jìn)行跟蹤。 像文件一樣，進(jìn)程也有所有者和用戶 ID，有效用戶 ID，等等。

查看進(jìn)程

查看進(jìn)程，最常使用地命令（有幾個(gè)命令）是 ps。ps 程序有許多選項(xiàng)，它最簡(jiǎn)單地使用形式是這樣的：

[me@linuxbox ~]$ ps
PID TTY           TIME CMD
5198 pts/1    00:00:00 bash
10129 pts/1   00:00:00 ps

上例中，列出了兩個(gè)進(jìn)程，進(jìn)程 5198 和進(jìn)程 10129，各自代表命令 bash 和 ps。正如我們所看到的， 默認(rèn)情況下，ps 不會(huì)顯示很多進(jìn)程信息，只是列出與當(dāng)前終端會(huì)話相關(guān)的進(jìn)程。為了得到更多信息， 我們需要加上一些選項(xiàng)，但是在這樣做之前，我們先看一下 ps 命令運(yùn)行結(jié)果的其它字段。 TTY 是 "Teletype" 的簡(jiǎn)寫(xiě)，是指進(jìn)程的控制終端。這里，Unix 展示它的年齡。TIME 字段表示 進(jìn)程所消耗的 CPU 時(shí)間數(shù)量。正如我們所看到的，這兩個(gè)進(jìn)程使計(jì)算機(jī)工作起來(lái)很輕松。

如果給 ps 命令加上選項(xiàng)，我們可以得到更多關(guān)于系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的信息：

[me@linuxbox ~]$ ps x
PID TTY   STAT   TIME COMMAND
2799 ?    Ssl    0:00 /usr/libexec/bonobo-activation-server –ac
2820 ?    Sl     0:01 /usr/libexec/evolution-data-server-1.10 --

and many more...

加上 "x" 選項(xiàng)（注意沒(méi)有開(kāi)頭的 "-" 字符），告訴 ps 命令，展示所有進(jìn)程，不管它們由什么 終端（如果有的話）控制。在 TTY 一欄中出現(xiàn)的 "?" ，表示沒(méi)有控制終端。使用這個(gè) "x" 選項(xiàng)，可以 看到我們所擁有的每個(gè)進(jìn)程的信息。

因?yàn)橄到y(tǒng)中正運(yùn)行著許多進(jìn)程，所以 ps 命令的輸出結(jié)果很長(zhǎng)。這經(jīng)常很有幫助，要是把 ps 的輸出結(jié)果 管道到 less 命令，借助 less 工具，更容易瀏覽。一些選項(xiàng)組合也會(huì)產(chǎn)生很長(zhǎng)的輸出結(jié)果，所以最大化 終端仿真器窗口，也是一個(gè)好主意。

輸出結(jié)果中，新添加了一欄，標(biāo)題為 STAT 。STAT 是 "state" 的簡(jiǎn)寫(xiě)，它揭示了進(jìn)程當(dāng)前狀態(tài)：

進(jìn)程狀態(tài)信息之后，可能還跟隨其他的字符。這表示各種外來(lái)進(jìn)程的特性。詳細(xì)信息請(qǐng)看 ps 手冊(cè)頁(yè)。

另一個(gè)流行的選項(xiàng)組合是 "aux"（不帶開(kāi)頭的"-"字符）。這會(huì)給我們更多信息：

[me@linuxbox ~]$ ps aux
USER   PID  %CPU  %MEM     VSZ    RSS  TTY   STAT   START   TIME  COMMAND
root     1   0.0   0.0    2136    644  ?     Ss     Mar05   0:31  init
root     2   0.0   0.0       0      0  ?     S<     Mar05   0:00  [kt]

and many more...

這個(gè)選項(xiàng)組合，能夠顯示屬于每個(gè)用戶的進(jìn)程信息。使用這個(gè)選項(xiàng)，可以喚醒 “BSD 風(fēng)格” 的輸出結(jié)果。 Linux 版本的 ps 命令，可以模擬幾個(gè)不同 Unix 版本中的 ps 程序的行為。通過(guò)這些選項(xiàng)，我們得到 這些額外的列。

用 top 命令動(dòng)態(tài)查看進(jìn)程

雖然 ps 命令能夠展示許多計(jì)算機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的信息，但是它只是提供，ps 命令執(zhí)行時(shí)刻的機(jī)器狀態(tài)快照。 為了看到更多動(dòng)態(tài)的信息，我們使用 top 命令：

[me@linuxbox ~]$ top

top 程序連續(xù)顯示系統(tǒng)進(jìn)程更新的信息（默認(rèn)情況下，每三分鐘更新一次），"top"這個(gè)名字 來(lái)源于這個(gè)事實(shí)，top 程序是用來(lái)查看系統(tǒng)中“頂端”進(jìn)程的。top 顯示結(jié)果由兩部分組成： 最上面是系統(tǒng)概要，下面是進(jìn)程列表，以 CPU 的使用率排序。

top - 14:59:20 up 6:30, 2 users, load average: 0.07, 0.02, 0.00
Tasks: 109 total,   1 running,  106 sleeping,    0 stopped,    2 zombie
Cpu(s): 0.7%us, 1.0%sy, 0.0%ni, 98.3%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si
Mem:   319496k total,   314860k used,   4636k free,   19392k buff
Swap:  875500k total,   149128k used,   726372k free,  114676k cach

 PID  USER       PR   NI   VIRT   RES   SHR  S %CPU  %MEM   TIME+    COMMAND
6244  me         39   19  31752  3124  2188  S  6.3   1.0   16:24.42 trackerd
....

其中系統(tǒng)概要包含許多有用信息。下表是對(duì)系統(tǒng)概要的說(shuō)明：

top 程序接受一系列從鍵盤(pán)輸入的命令。兩個(gè)最有趣的命令是 h 和 q。h，顯示程序的幫助屏幕，q， 退出 top 程序。

兩個(gè)主要的桌面環(huán)境都提供了圖形化應(yīng)用程序，來(lái)顯示與 top 程序相似的信息 （和 Windows 中的任務(wù)管理器差別不多），但是我覺(jué)得 top 程序要好于圖形化的版本， 因?yàn)樗\(yùn)行速度快，并且消費(fèi)很少的系統(tǒng)資源。畢竟，我們的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)程序不能成為 系統(tǒng)怠工的源泉，而這是我們?cè)噲D追蹤的信息。

控制進(jìn)程

現(xiàn)在我們可以看到和監(jiān)測(cè)進(jìn)程，然后得到一些對(duì)它們的控制權(quán)。為了我們的實(shí)驗(yàn)，我們將使用 一個(gè)叫做 xlogo 的小程序，作為我們的實(shí)驗(yàn)品。這個(gè) xlogo 程序是 X 窗口系統(tǒng) （底層引擎使圖形界面顯示在屏幕上）提供的實(shí)例程序，這個(gè)實(shí)例簡(jiǎn)單地顯示一個(gè)大小可調(diào)的 包含 X 標(biāo)志的窗口。首先，我們需要知道測(cè)試的主題：

[me@linuxbox ~]$ xlogo

命令執(zhí)行之后，一個(gè)包含 X 標(biāo)志的小窗口應(yīng)該出現(xiàn)在屏幕的某個(gè)位置上。在一些系統(tǒng)中，xlogo 命令 會(huì)打印一條警告信息，但是不用理會(huì)它。

小貼士：如果你的系統(tǒng)不包含 xlogo 程序，試著用 gedit 或者 kwrite 來(lái)代替。

通過(guò)調(diào)整它的窗口大小，我們能夠證明 xlogo 程序正在運(yùn)行。如果這個(gè)標(biāo)志以新的尺寸被重畫(huà)， 則這個(gè)程序正在運(yùn)行。

注意，為什么我們的 shell 提示符還沒(méi)有返回？這是因?yàn)?shell 正在等待這個(gè)程序結(jié)束， 就像到目前為止我們用過(guò)的其它所有程序一樣。如果我們關(guān)閉 xlogo 窗口，shell 提示符就返回了。

中斷一個(gè)進(jìn)程

我們?cè)龠\(yùn)行 xlogo 程序一次，觀察一下發(fā)生了什么事。首先，執(zhí)行 xlogo 命令，并且 證實(shí)這個(gè)程序正在運(yùn)行。下一步，回到終端窗口，按下 Ctrl-c。

[me@linuxbox ~]$ xlogo
[me@linuxbox ~]$

在一個(gè)終端中，輸入 Ctrl-c，中斷一個(gè)程序。這意味著，我們禮貌地要求終止這個(gè)程序。 輸入 Ctrl-c 之后，xlogo 窗口關(guān)閉，shell 提示符返回。

通過(guò)這個(gè)技巧，許多（但不是全部）命令行程序可以被中斷。

把一個(gè)進(jìn)程放置到后臺(tái)(執(zhí)行)

比方說(shuō)，我們想讓 shell 提示符返回，卻沒(méi)有終止 xlogo 程序。為達(dá)到這個(gè)目的，我們把 這個(gè)程序放到后臺(tái)執(zhí)行。把終端看作是一個(gè)有前臺(tái)（表層放置可見(jiàn)的事物，像 shell 提示符） 和后臺(tái)（表層之下放置隱藏的事物）（的設(shè)備）。啟動(dòng)一個(gè)程序，讓它立即在后臺(tái) 運(yùn)行，我們?cè)诔绦蛎钪?，加?quot;&"字符：

[me@linuxbox ~]$ xlogo &
[1] 28236
[me@linuxbox ~]$

執(zhí)行命令之后，這個(gè) xlogo 窗口出現(xiàn)，并且 shell 提示符返回，同時(shí)打印一些有趣的數(shù)字。 這條信息是 shell 特性的一部分，叫做工作控制。通過(guò)這條信息，shell 告訴我們，已經(jīng)啟動(dòng)了 工作號(hào)為1（“［1］”），PID 為28236的程序。如果我們運(yùn)行 ps 命令，可以看到我們的進(jìn)程：

[me@linuxbox ~]$ ps
  PID TTY         TIME   CMD
10603 pts/1   00:00:00   bash
28236 pts/1   00:00:00   xlogo
28239 pts/1   00:00:00   ps

工作控制，這個(gè) shell 功能可以列出從終端中啟動(dòng)的任務(wù)。執(zhí)行 jobs 命令，我們可以看到這個(gè)輸出列表：

[me@linuxbox ~]$ jobs
[1]+ Running            xlogo &

結(jié)果顯示我們有一個(gè)任務(wù)，編號(hào)為“1”，它正在運(yùn)行，并且這個(gè)任務(wù)的命令是 xlogo ＆。

進(jìn)程返回到前臺(tái)

一個(gè)在后臺(tái)運(yùn)行的進(jìn)程對(duì)一切來(lái)自鍵盤(pán)的輸入都免疫，也不能用 Ctrl-c 來(lái)中斷它。使用 fg 命令，讓一個(gè)進(jìn)程返回前臺(tái)執(zhí)行：

[me@linuxbox ~]$ jobs
[1]+ Running        xlogo &
[me@linuxbox ~]$ fg %1
xlogo

fg 命令之后，跟隨著一個(gè)百分號(hào)和工作序號(hào)（叫做 jobspec）。如果我們只有一個(gè)后臺(tái)任務(wù)，那么 jobspec 是可有可無(wú)的。輸入 Ctrl-c 來(lái)終止 xlogo 程序。

停止一個(gè)進(jìn)程

有時(shí)候，我們想要停止一個(gè)進(jìn)程，而沒(méi)有終止它。這樣會(huì)把一個(gè)前臺(tái)進(jìn)程移到后臺(tái)等待。 輸入 Ctrl-z，可以停止一個(gè)前臺(tái)進(jìn)程。讓我們?cè)囈幌隆Ｔ诿钐崾痉?，?zhí)行 xlogo 命令， 然后輸入 Ctrl-z:

[me@linuxbox ~]$ xlogo
[1]+ Stopped                 xlogo
[me@linuxbox ~]$

停止 xlogo 程序之后，通過(guò)調(diào)整 xlogo 的窗口大小，我們可以證實(shí)這個(gè)程序已經(jīng)停止了。 它看起來(lái)像死掉了一樣。使用 fg 命令，可以恢復(fù)程序到前臺(tái)運(yùn)行，或者用 bg 命令把程序移到后臺(tái)。

[me@linuxbox ~]$ bg %1
[1]+ xlogo &
[me@linuxbox ~]$

和 fg 命令一樣，如果只有一個(gè)任務(wù)的話，jobspec 參數(shù)是可選的。

因?yàn)榘岩粋€(gè)進(jìn)程從前臺(tái)移到后臺(tái)很方便，如果我們從命令行啟動(dòng)一個(gè)圖形界面的程序，但是 忘記把它放到后臺(tái)執(zhí)行，即沒(méi)有在命令后加上字符"＆"，（也不用擔(dān)心）。

為什么要從命令行啟動(dòng)一個(gè)圖形界面程序呢？有兩個(gè)原因。第一個(gè)，你想要啟動(dòng)的程序，可能 沒(méi)有在窗口管理器的菜單中列出來(lái)（比方說(shuō) xlogo）。第二個(gè)，從命令行啟動(dòng)一個(gè)程序， 你能夠看到一些錯(cuò)誤信息，如果從窗口系統(tǒng)中運(yùn)行程序的話，這些信息是不可見(jiàn)的。有時(shí)候， 一個(gè)程序不能從圖形界面菜單中啟動(dòng)。這時(shí)候，應(yīng)該從命令行中啟動(dòng)它。我們可能會(huì)看到 錯(cuò)誤信息，這些信息揭示了問(wèn)題所在。一些圖形界面程序還有許多有意思并且有用的命令行選項(xiàng)。

Signals

kill 命令被用來(lái)“殺死”程序。這樣我們就可以終止需要?dú)⑺赖某绦?。這里有一個(gè)實(shí)例：

[me@linuxbox ~]$ xlogo &
[1] 28401
[me@linuxbox ~]$ kill 28401
[1]+ Terminated               xlogo

首先，我們?cè)诤笈_(tái)啟動(dòng) xlogo 程序。shell 打印出 jobspec 和這個(gè)后臺(tái)進(jìn)程的 PID。下一步，我們使用 kill 命令，并且指定我們想要終止的進(jìn)程 PID。也可以用 jobspec（例如，“％1”）來(lái)代替 PID。

雖然這個(gè)命令很直接了當(dāng)，但不僅僅這些。這個(gè) kill 命令不是確切地“殺死”程序，而是給程序 發(fā)送信號(hào)。信號(hào)是操作系統(tǒng)與程序之間進(jìn)行通信，所采用的幾種方式中的一種。我們已經(jīng)看到 信號(hào)，在使用 Ctrl-c 和 Ctrl-z 的過(guò)程中。當(dāng)終端接受了其中一個(gè)按鍵組合后，它會(huì)給在前端運(yùn)行 的程序發(fā)送一個(gè)信號(hào)。在使用 Ctrl-c 的情況下，會(huì)發(fā)送一個(gè)叫做 INT（中斷）的信號(hào)；當(dāng)使用 Ctrl-z 時(shí)，則發(fā)送一個(gè)叫做 TSTP（終端停止）的信號(hào)。程序，反過(guò)來(lái)，傾聽(tīng)信號(hào)的到來(lái)，當(dāng)程序 接到信號(hào)之后，則做出響應(yīng)。一個(gè)程序能夠傾聽(tīng)和響應(yīng)信號(hào)，這個(gè)事實(shí)允許一個(gè)程序做些事情， 比如，當(dāng)程序接到一個(gè)終止信號(hào)時(shí)，它可以保存所做的工作。

通過(guò) kill 命令給進(jìn)程發(fā)送信號(hào)

kill 命令被用來(lái)給程序發(fā)送信號(hào)。它最常見(jiàn)的語(yǔ)法形式看起來(lái)像這樣：

kill [-signal] PID...

如果在命令行中沒(méi)有指定信號(hào)，那么默認(rèn)情況下，發(fā)送 TERM（終止）信號(hào)。kill 命令被經(jīng)常 用來(lái)發(fā)送以下命令：

讓我們實(shí)驗(yàn)一下 kill 命令：

[me@linuxbox ~]$ xlogo &
[1] 13546
[me@linuxbox ~]$ kill -1 13546
[1]+ Hangup         xlogo

在這個(gè)例子里，我們?cè)诤笈_(tái)啟動(dòng) xlogo 程序，然后通過(guò) kill 命令，發(fā)送給它一個(gè) HUP 信號(hào)。 這個(gè) xlogo 程序終止運(yùn)行，并且 shell 指示這個(gè)后臺(tái)進(jìn)程已經(jīng)接受了一個(gè)掛起信號(hào)。在看到這條 信息之前，你可能需要多按幾次 enter 鍵。注意，既可以用號(hào)碼，也可以用名字，不過(guò)要在名字前面 加上字母“SIG”，來(lái)指定所要發(fā)送的信號(hào)。

[me@linuxbox ~]$ xlogo &
[1] 13546
[me@linuxbox ~]$ kill -1 13546
[1]+ Hangup                    xlogo

重復(fù)上面的例子，試著使用其它的信號(hào)。記住，你也可以用 jobspecs 來(lái)代替 PID。

進(jìn)程，和文件一樣，擁有所有者，所以為了能夠通過(guò) kill 命令來(lái)給進(jìn)程發(fā)送信號(hào)， 你必須是進(jìn)程的所有者（或者是超級(jí)用戶）。

除了上表列出的 kill 命令最常使用的信號(hào)之外，還有一些系統(tǒng)頻繁使用的信號(hào)。以下是其它一些常用 信號(hào)列表：

為了滿足讀者的好奇心，通過(guò)下面的命令可以得到一個(gè)完整的信號(hào)列表：

[me@linuxbox ~]$ kill -l

通過(guò) killall 命令給多個(gè)進(jìn)程發(fā)送信號(hào)

也有可能通過(guò) killall 命令，給匹配特定程序或用戶名的多個(gè)進(jìn)程發(fā)送信號(hào)。下面是 killall 命令的語(yǔ)法形式：

killall [-u user] [-signal] name...

為了說(shuō)明情況，我們將啟動(dòng)一對(duì) xlogo 程序的實(shí)例，然后再終止它們：

[me@linuxbox ~]$ xlogo &
[1] 18801
[me@linuxbox ~]$ xlogo &
[2] 18802
[me@linuxbox ~]$ killall xlogo
[1]- Terminated                xlogo
[2]+ Terminated                xlogo

記住，和 kill 命令一樣，你必須擁有超級(jí)用戶權(quán)限才能給不屬于你的進(jìn)程發(fā)送信號(hào)。

更多和進(jìn)程相關(guān)的命令

因?yàn)楸O(jiān)測(cè)進(jìn)程是一個(gè)很重要的系統(tǒng)管理任務(wù)，所以有許多命令與它相關(guān)。玩玩下面幾個(gè)命令：