Linux进程管理
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小牛编辑
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2023-03-14
无论是 Linux 系统管理员还是普通用户，监视系统进程的运行情况并适时终止一些失控的进程，是每天的例行事务。和 Linux 系统相比，进程管理在 Windows 中更加直观，它主要是使用"任务管理器"来进行进程管理的。
通常，使用"任务管理器"主要有 3 个目的：
Linux 中虽然使用命令进行进程管理，但是进程管理的主要目的是一样的，即查看系统中运行的程序和进程、判断服务器的健康状态和强制中止不需要的进程。
那么，到底什么是进程呢？它和我们平时所说的“程序”又有什么联系呢？
这么讲很难理解，那我们换一种说法。程序是人使用计算机语言编写的，可以实现一定功能，并且可以执行的代码集合。而进程是正在执行中的程序。当程序被执行时，执行人的权限和属性，以及程序的代码都会被加载入内存，操作系统给这个进程分配一个 ID，称为 PID（进程 ID）。
也就是说，在操作系统中，所有可以执行的程序与命令都会产生进程。只是有些程序和命令非常简单，如 ls 命令、touch 命令等，它们在执行完后就会结束，相应的进程也就会终结，所以我们很难捕捉到这些进程。但是还有一些程和命令，比如 httpd 进程，启动之后就会一直驻留在系统当中，我们把这样的进程称作 常驻内存进程。
某些进程会产生一些新的进程，我们把这些进程称作 子进程，而把这个进程本身称作 父进程。比如，我们必须正常登录到 Shell 环境中才能执行系统命令，而 Linux 的标准 Shell 是 bash。我们在 bash 当中执行了 ls 命令，那么 bash 就是父进程，而 ls 命令是在 bash 进程中产生的进程，所以 ls 进程是 bash 进程的子进程。也就是说， 子进程是依赖父进程而产生的，如果父进程不存在，那么子进程也不存在了。
那么，进程管理到底应该是做什么的呢？我以为，进程管理主要有以下 3 个作用。
进程管理最主要的工作就是判断服务器当前运行是否健康，是否需要人为干预。如果服务器的 CPU 占用率、内存占用率过高，就需要人为介入解决问题了。这又出现了一个问题，我们发现服务器的 CPU 或内存占用率很高，该如何介入呢？是直接终止高负载的进程吗？
当然不是，应该判断这个进程是否是正常进程，如果是正常进程，则说明你的服务器已经不能满足应用需求，你需要更好的硬件或搭建集群了；如果是非法进程占用了系统资源，则更不能直接中止进程，而要判断非法进程的来源、作用和所在位置，从而把它彻底清除。
当然，如果服务器数量很少，我们完全可以人为通过进程管理命令来进行监控与干预，但如果服务器数量较多，那么人为手工监控就变得非常困难了，这时我们就需要相应的监控服务，如 cacti 或 nagios。总之，进程管理工作中最重要的工作就是判断服务器的健康状 态，最理想的状态是服务器宕机之前就解决问题，从而避免服务器的宕机。
其实，进程管理和 Windows 中任务管理器的作用非常类似，不过大家在使用任务管理器时是为了杀死进程，而不是为了判断服务器的健康状态。
通常，使用"任务管理器"主要有 3 个目的：
- 利用"应用程序"和"进程"标签来査看系统中到底运行了哪些程序和进程；
- 利用"性能"和"用户"标签来判断服务器的健康状态；
- 在"应用程序"和"进程"标签中强制中止任务和进程；
Linux 中虽然使用命令进行进程管理，但是进程管理的主要目的是一样的，即查看系统中运行的程序和进程、判断服务器的健康状态和强制中止不需要的进程。
那么，到底什么是进程呢？它和我们平时所说的“程序”又有什么联系呢？
什么是进程和程序
进程是正在执行的一个程序或命令，每个进程都是一个运行的实体，都有自己的地址空间，并占用一定的系统资源。程序是人使用计算机语言编写的可以实现特定目标或解决特定问题的代码集合。这么讲很难理解，那我们换一种说法。程序是人使用计算机语言编写的，可以实现一定功能，并且可以执行的代码集合。而进程是正在执行中的程序。当程序被执行时，执行人的权限和属性，以及程序的代码都会被加载入内存，操作系统给这个进程分配一个 ID，称为 PID（进程 ID）。
也就是说，在操作系统中，所有可以执行的程序与命令都会产生进程。只是有些程序和命令非常简单，如 ls 命令、touch 命令等，它们在执行完后就会结束，相应的进程也就会终结，所以我们很难捕捉到这些进程。但是还有一些程和命令，比如 httpd 进程，启动之后就会一直驻留在系统当中，我们把这样的进程称作 常驻内存进程。
某些进程会产生一些新的进程，我们把这些进程称作 子进程，而把这个进程本身称作 父进程。比如，我们必须正常登录到 Shell 环境中才能执行系统命令，而 Linux 的标准 Shell 是 bash。我们在 bash 当中执行了 ls 命令，那么 bash 就是父进程，而 ls 命令是在 bash 进程中产生的进程，所以 ls 进程是 bash 进程的子进程。也就是说， 子进程是依赖父进程而产生的，如果父进程不存在，那么子进程也不存在了。
进程管理的作用
在使用 Windows 系统的过程中，使用任务管理器，很大程度上是为了强制关闭“未反应”的软件，也就是杀死进程。的确，这是很多使用进程管理工具或进程管理命令的人最常见的使用方法。不过，杀死进程（强制中止进程）只是进程管理工作中最不常用的手段，因为每个进程都有自己正确的结束方法，而杀死进程是在正常方法已经失效的情况下的后备手段。那么，进程管理到底应该是做什么的呢？我以为，进程管理主要有以下 3 个作用。
1) 判断服务器的健康状态
运维工程师最主要的工作就是保证服务器安全、稳定地运行。理想的状态是，在服务器出现问题，但是还没有造成服务器宕机或停止服务时，就人为干预解决了问题。进程管理最主要的工作就是判断服务器当前运行是否健康，是否需要人为干预。如果服务器的 CPU 占用率、内存占用率过高，就需要人为介入解决问题了。这又出现了一个问题，我们发现服务器的 CPU 或内存占用率很高，该如何介入呢？是直接终止高负载的进程吗？
当然不是，应该判断这个进程是否是正常进程，如果是正常进程，则说明你的服务器已经不能满足应用需求，你需要更好的硬件或搭建集群了；如果是非法进程占用了系统资源，则更不能直接中止进程，而要判断非法进程的来源、作用和所在位置，从而把它彻底清除。
当然，如果服务器数量很少，我们完全可以人为通过进程管理命令来进行监控与干预，但如果服务器数量较多，那么人为手工监控就变得非常困难了，这时我们就需要相应的监控服务，如 cacti 或 nagios。总之，进程管理工作中最重要的工作就是判断服务器的健康状 态，最理想的状态是服务器宕机之前就解决问题，从而避免服务器的宕机。
2) 查看系统中所有的进程
我们需要查看看系统中所有正在运行的进程，通过这些进程可以判断系统中运行了哪些服务、是否有非法服务在运行。3) 杀死进程
这是进程管理中最不常用的手段。当需要停止服务时，会通过正确关闭命令来停止服务（如 apache 服务可以通过 service httpd stop 命令来关闭）。只有在正确终止进程的手段失效的情况下，才会考虑使用 kill 命令杀死进程。其实，进程管理和 Windows 中任务管理器的作用非常类似，不过大家在使用任务管理器时是为了杀死进程，而不是为了判断服务器的健康状态。