【一】进程概述

进程是正在运行的程序的实例，代表一个具有独立功能的程序及其数据集的一次执行。它是操作系统动态执行的基本单元，在传统操作系统中，进程既是资源分配的基本单位，也是执行的基本单位。

一个程序可以创建多个进程，进程是由内核定义的抽象实体，并为其分配执行所需的系统资源。从内核角度看，进程由用户内存空间和一系列内核数据结构组成。用户内存空间包含程序代码和所使用的变量，而内核数据结构则用于维护进程的状态信息。进程在内核数据结构中的记录包括各种标识号（IDS）、虚拟内存表、打开文件的描述符表、信号处理信息、资源使用及限制、当前工作目录等大量信息。进程的状态分为五种，如表所示：

【二】进程的类型

在Linux中，进程一般分为交互进程、批处理进程和监控进程三类，如表所示：

交互进程是由Shell启动，可以在前台或后台运行。批处理进程与终端无关，是一组程序序列。监控进程又称守护进程，在后台运行，不受终端控制，用于执行特定系统任务。

【三】查看进程

在Linux系统下查看进程的常用命令有三个，各自功能不同，适用于不同场景。以下是详细介绍。

①ps 命令

ps命令是最常用的进程查看命令。通过执行ps命令可以查看当前运行的进程状态及资源占用情况，但ps命令显示的是瞬时状态，不是连续动态的。

ps命令选项参数值有6个，如表所示：

执行ps命令后，会显示进程列表，如图所示：

进程列表字段说明如表所示：

STAT——进程状态取值说明，如表所示：

【例】列出所有在内存中运行的进程。

如果系统目前有许多正在运行的进程，可以用 more 命令逐步查看。在命令行模式下输入 "ps aux | more" 命令，具体操作如图所示：

②top 命令

top命令以动态方式查看进程状态，可通过按键不断刷新状态，独占前台直到终止。top命令提供实时CPU状态监控，可按CPU使用率、内存使用率、执行时间排序。

该语法中，top命令选项参数值有八个，如表所示：

【例】显示系统进程并每3秒更新一次信息。

在命令行模式中，通过输入 top 命令可以显示进程信息，并按照设定的秒数更新信息。通过设置“-d”参数可以实现这个功能，输入的完整命令为“top -d 3”，要退出 top 进程查看，可以按 Ctrl+C 键，具体操作如图所示：

③pstree 命令

pstree命令以树形结构显示程序和进程之间的关系，适用于查看进程树之间的关系。

该语法中，pstree命令选项参数值有五个，如表所示：

【例】显示进程树并显示进程号。

在命令行模式中，输入“pstree -p”命令，其中“-p”参数用于显示进程的PID值。结果会以树状结构展示，可以清晰地看到进程之间的父子关系。具体操作如图所示：

【四】定时调度任务进程

crond是Linux下的守护进程，用于周期性地执行任务或等待事件，类似Windows的计划任务。操作系统安装后默认安装并自动启动crond进程。crond每分钟检查是否有任务执行，如果有则自动执行。

crontab是Linux系统的定时执行工具，可以在无人干预下运行作业，通过crond进程提供服务，crond每分钟检查任务执行情况。

crontab配置文件所在位置如表所示：

crontab配置文件如图所示：

crontab时间参数说明如表所示：

crontab中的特殊字符，如表所示：

该语法中，选项参数值有3个，如表所示：

【例】：设置定时任务，每隔一分钟执行一次。

每隔一分钟将root用户主目录下的文件列表保存到filelist文件中。实现这个功能需要在命令行模式下输入“crontab -e”命令，按Enter键进入vi编辑脚本，输入设置的脚本，保存并退出即可。具体操作如图所示：

【五】进程的优先级

当CPU处理数据时，并不是把一个进程的数据运算完成后再处理下一个进程的数据。如果当前系统中有3个应用进程，它们的进程优先级相同，分别是进程A、进程B、进程C，CPU会先处理进程A，再处理进程B，然后处理进程C，之后再处理进程A，如此循环进行，直到进程任务结束。如果设置了优先级，CPU会优先处理优先级高的进程。在进程中，表示优先级的参数主要有两个：Priority和Nice。Priority的缩写是PRI，Nice的缩写是NI。这两个参数的数值越小，代表该进程越优先被CPU处理。PRI值用户不能直接修改，由Linux系统内核动态调整；而NI值可以由用户进行修改，从而间接调整进程的优先级。PRI与NI的关系可以表示为：PRI(最终值) = PRI(原始值) + NI
修改NI值时需要注意几个问题。NI值的可修改范围是-20到19，但普通用户只能调整0到19之间的值，并且只能调整自己的进程，且只能调高NI值，不能降低。只有root用户才能设置负值，并且可以调整任何用户的进程。

【六】进程调度

为什么在Linux系统下要进行进程调度？这里的调度是什么意思呢？所有程序的运行都需要CPU的处理，面对众多的进程执行请求，CPU如何响应及管理的方式就是调度，或对CPU进行时间分割管理的具体做法称为调度。

最早的计算机没有进程调度功能，程序只能一次运行一个，一个进程结束后才能运行下一个进程。即便没有同时运行多个进程的需求，如果程序运行过程中需要等待IO，CPU只能空转，十分浪费资源。基于这个问题，早期研发人员推出了协作式多任务。当程序需要IO而阻塞时，系统会调度执行其他进程。但这种方式存在问题：每个进程运行的时间片长短不确定，而且非常随机。如果一个进程一直在做运算，没有IO操作，它会一直占用CPU资源。当时解决这个问题的办法是靠道德约束，因为使用者是少数科研机构和政府机关人员，大家都认识。

随着计算机的普及，使用者从专业人员变成大众，协作式多任务已行不通，需要强制执行多任务，也就是抢占式多任务。抢占式多任务使每个进程相对公平地平分CPU时间。如果一个进程运行时间过长，会被强制性地调度出去。有了抢占式多任务，我们在宏观上可以同时运行多个进程，并且它们会一起向前运行，不会出现某个进程被“饿死”的情况，这样运行程序的体验就非常好。

【七】 后台运行进程

在Linux系统下，执行某个耗时任务时会长时间占用终端，例如上传较大文件，这会影响其他程序或命令的运行。可以把这种耗时命令发送到后台执行，从而释放终端继续执行其他命令。把程序发送到后台非常简单，只需要在命令后加上“&”符号。

如果已经运行一个程序，又想把它发送到后台运行，可以先按Ctrl+Z键暂停正在运行的进程，然后使用bg命令将进程发送到后台继续运行。

命令语法如下：

正在运行的程序
^Z
bg

要查看正在运行的后台进程，可以使用jobs命令。此命令会显示后台运行的进程，其中序号后跟“+-”符号，“+”表示最后执行的进程，“-”符号表示倒数第二执行的进程。

【八】终止进程

在运行Linux系统过程中，可能会有进程出现僵死状态，占用端口资源或其他原因无法重启进程，这时需要通过终止进程的方式来结束该进程。常用的结束进程方法有kill和killall命令。kill用于结束指定进程，killall用于结束同名进程。使用kill命令结束进程时，需要与ps命令配合使用，因为需要先确认进程号PID值。如果遇到僵死进程，直接执行kill命令可能会失败，通常使用“-9”参数强制结束进程。

该语法中，选项参数值有5个，如表所示：

kill命令一共有七种信号，可以无条件终止进程，如表所示：