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Linux是一種非常流行的操作系統(tǒng)，在web服務器和云服務器中經(jīng)常被使用。Linux不僅穩(wěn)定、安全，而且具有開放源代碼的優(yōu)勢，同時適用于服務器和個人電腦。本文將深入淺出的講解Linux進程的詳解，以便更好的掌握Linux操作系統(tǒng)運行過程。
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1. 進程簡介
在Linux系統(tǒng)中，進程是指正在運行的程序?qū)嵗?。每個進程有自己的進程號（PID）和資源（CPU時間、內(nèi)存等），可以單獨運行、暫停和停止。進程是Linux系統(tǒng)的基本概念，為系統(tǒng)的正常運行和管理提供了必要的支持。
每個進程都有一個父進程，除了進程1以外，進程1是系統(tǒng)啟動的之一個進程，通常是init或systemd。當一個進程fork()一個子進程時，父進程會變成新進程的父進程。
2. 進程狀態(tài)
Linux中的進程有5種狀態(tài)，分別是運行（Running）、等待（Wting）、停止（Stopped）、僵尸（Zombie）和跟蹤（Tracing）。進程的狀態(tài)由進程狀態(tài)字（Process state）標示，以及它的任務狀態(tài)如睡眠狀態(tài)（sleeping state），停止狀態(tài)（stopped state）等組成。
運行狀態(tài)（Running）：進程正在運行，正在使用CPU資源。
等待狀態(tài)（Wting）：進程在等待某些事件的發(fā)生，比如IO操作等。
停止狀態(tài)（Stopped）：進程被SIGSTOP或SIGTSTP信號停止，或被一個終止信號（SIGKILL或SIGTERM）強制殺死。
僵尸狀態(tài)（Zombie）：當進程結束時，在其結束狀態(tài)之前作為占位符存在的進程，會保留其PID并終止其存在，但是相關信息仍然存在于進程表中，直到其父進程讀取其終結狀態(tài)信息。
跟蹤狀態(tài)（Tracing）：進程正在被另一個進程追蹤時的狀態(tài)，例如使用gdb進行調(diào)試時。
3. 進程樹
在Linux系統(tǒng)中，每個進程都是從一個父進程fork()出來的。形成了一個進程樹，進程樹的根節(jié)點是PID為1的init進程。每個進程都有其父進程和子進程，形成了層次結構。
通過在終端輸入pstree命令可以查看進程樹的結構。
4. 進程優(yōu)先級
進程優(yōu)先級在Linux系統(tǒng)中是一個重要概念，Linux中進程的優(yōu)先級范圍為-20 到 +19。A進程的優(yōu)先級大于B進程意味著A擁有更多的CPU資源，導致B等待CPU調(diào)度，CPU不時地切換處理器上的運行進程。優(yōu)先級為負數(shù)的進程表示它們比優(yōu)先級為正數(shù)的進程更重要。
nice值控制進程的優(yōu)先級，nice值是一個來自-20到19的整數(shù)值。nice值越低，進程優(yōu)先級越高。可以使用nice或renice命令設置進程的nice值。
5. 進程間通信
在Linux系統(tǒng)中，沒有一個進程可以完全獨立運行。因此，進程間通信（IPC）是必要的，可以協(xié)調(diào)多個進程之間的數(shù)據(jù)傳輸和同步。
Linux中的IPC主要有以下4種：
(1) 管道（Pipe）：管道是一個數(shù)據(jù)傳輸機制，被用于在父子進程或兄弟進程之間建立一個單向的通道，它具有一定的信號量特征，可以用于同步通信。
(2) 共享內(nèi)存（Shared Memory）：共享內(nèi)存是最快的進程間通信方式之一，是一個將內(nèi)存片段映射到多個進程地址空間的機制。
(3) 信號（Signal）：信號是用來通知進程發(fā)生了某個事件，比如硬件錯誤、I/O完成等。
(4) 消息隊列（Message Queue）：消息隊列是一種在多個進程間傳遞數(shù)據(jù)的通信方法。不同進程通過消息隊列存儲和讀取數(shù)據(jù)，可以用于同步通信和異步通信。
6. 進程管理命令
(1) ps命令：ps命令用于列出當前正在運行的進程信息。
ps aux：列出當前所有進程信息。
ps aux | grep XXX：查找指定進程名包含XXX的進程信息。
ps aux | grep XXX | grep -v grep：去除grep自身進程。
(2) top命令：top命令用于實時查看系統(tǒng)中進程信息。
(3) kill命令：kill命令用于發(fā)送信號給進程，以便結束或改變它們的狀態(tài)。
kill PID：殺死指定PID的進程。
kill -9 PID：強制殺死指定PID的進程。
(4) nice命令：nice命令用于設置或調(diào)整進程的優(yōu)先級。
nice -n NUM 命令：啟動一個進程，并以指定的優(yōu)先級NUM運行。
(5) renice命令：renice命令用于調(diào)整已經(jīng)在運行的進程的優(yōu)先級。
renice NUM PID：將指定PID的進程nice值設置為NUM。
7.
Linux操作系統(tǒng)中的進程是其核心機制之一，它用于控制計算機資源、控制進程之間的通信和時間。在本文中，我們詳細講解了Linux進程的狀態(tài)、樹、優(yōu)先級和IPC方式，以及Linux進程管理命令。使用這些知識可以更好的了解Linux的運行機制，并進行更高效的系統(tǒng)管理。
相關問題拓展閱讀：
- 求linux init進程詳解
求linux init進程詳解
Linux init詳解
init是Linux系統(tǒng)操作中不可缺少的程序之一。
所謂的init進程，它是一個由內(nèi)核啟動的用戶級進程。孫配
內(nèi)核自行啟動（已經(jīng)被載入內(nèi)存，開始運行，并已初始化所有的設備驅(qū)動程序和數(shù)據(jù)結構等）之后，就通過啟動一個用戶級程序init的方式，完成引導進程。所以,init始終是之一個進程（其進程編號始終為1）。
內(nèi)核會在過去曾使用過init的幾個地方查找它，它的正確位置（對Linux系統(tǒng)來說）是/in/init。如果內(nèi)核找不到init，它就會試著運行/bin/則橋指sh，如果運行失敗，系統(tǒng)的啟動也會失敗。
一、什么是INIT:
init是Linux系統(tǒng)操作中不可缺少的程序之一。
所謂的init進程，它是一個由內(nèi)核啟動的用戶級進程。
內(nèi)核自行啟動（已經(jīng)被載入內(nèi)存，開始運行，并已初始化所有的設備驅(qū)動程序和數(shù)據(jù)結構等）之后，就通過啟動一個用戶級程序init的方式，完成引導進程。所以,init始終是之一個進程（其進程編號始終為1）。
內(nèi)核會在過去曾使用過init的幾個地方查找它，它的正確位置（對Linux系統(tǒng)來說）是/in/init。如果內(nèi)核找不到init，它就會試著運行/bin/sh，如果運行失敗，系統(tǒng)的啟動也會失敗。
二、運行級別
那么，到底什么是運行級呢？
簡單的說，運行級就是操作系統(tǒng)當前正在運行的功能級別。這個級別從1到6 ，具有不同的功能。
不同的運行級定義如下：(可以參考Red Hat Linux 里面的/etc/inittab）
# 0 – 停機（千萬不能把initdefault 設置為0 ）
# 1 – 單用戶模式
# 2 – 多用戶，沒有 NFS
# 3 – 完全多用戶模式(標準的運行級)
# 4 – 沒有用到
# 5 – X11 （xwindow)
# 6 – 重新啟動 （千萬不要把initdefault 設置為6 ）
這些級別在/etc/inittab 文件里指定。這個文件是init 程序?qū)ふ业闹饕募冗\行的服務是放在/etc/rc.d 目錄下的文件。在大多數(shù)的Linux 發(fā)行版本中，啟動腳本都是位于 /etc/rc.d/init.d中的。這些腳本被用ln 命令連接到 /etc/rc.d/rcn.d 目錄。(這里的n 就是運行級0-6)
三、運行級別的配置
運行級別的配置是在/etc/inittab行內(nèi)進行的，如下所示：
12 : 2 : wait : / etc / init.d / rc 2
之一個字段是一個任意指定的標簽；
第二個字段表示這一行適用于運行那個級別（消枝這里是2）；
第三個字 段表示進入運行級別時，init應該運行第四個字段內(nèi)的命令一次，而且init應該等待該命令結束。/etc/init.d/rc命令運行啟動和終止輸入以便進入運行級別2時所需的任何命令。
第四個字段中的命令執(zhí)行設置運行級別時的一切“雜活”。它啟動已經(jīng)沒有運行的服務，終止不應該再在新運行級別內(nèi)運行的服務。根據(jù)Linux版本的不同，采用的具體命令也不同，而且運行級別的配置也是有差別的。
init啟動時，它會在/etc/inittab內(nèi)查找一個代碼行，這一行指定了默認的運行級別：
id : 2 : initdefault :
你可以要求init在啟動時，進入非默認運行級別，這是通過為內(nèi)核指定一個“single”或“emergency” 命令行參數(shù)來實現(xiàn)的。比如說，內(nèi)核命令行參數(shù)的指定可通過LILO來執(zhí)行。這樣一來，你就可以選擇單用戶模式了（即運行級別1）。
系統(tǒng)正在運行時，telinit命令可更改運行級別。運行級別發(fā)生變化時， init 就會從/etc/inittab運行相應的命令。
四、/etc/inittab中的特殊配置
/etc/inittab中，有幾個特殊的特性，允許init重新激活特殊事件。這些特殊特性都是用第三個字段中的特殊關鍵字標記出來的。比如：
1. powerwait
允許init在電源被切斷時，關閉系統(tǒng)。其前提是具有U P S和監(jiān)視U P S并通知init電源已被切斷的軟件。
2. ctrlaltdel
允許init在用戶于控制臺鍵盤上按下C t r l + A l t + D e l組合鍵時，重新啟動系統(tǒng)。注意，如果該系統(tǒng)放在一個公共場所，系統(tǒng)管理員可將C t r l + A l t + D e l組合鍵配置為別的行為，比如忽略等。
3. sysinit
系統(tǒng)啟動時準備運行的命令。比如說，這個命令將清除/tmp。
上面列出的特殊關鍵字尚不完整。其他的關鍵字及其使用詳情，可參考你的inittab手冊頁。
五、在單用戶模式下引導
一個重要的運行級別就是單用戶模式（運行級別1），該模式中，只有一個系統(tǒng)管理員使用特定的機器，而且盡可能少地運行系統(tǒng)服務，其中包含登錄。單用戶模式對少數(shù)管理任務（比如在/usr分區(qū)上運行fsck）而言，是很有必要的，因為這需要卸載分區(qū)，但這是不可能的，除非所有的服務系統(tǒng)已被殺死。
一個正在運行的系統(tǒng)可以進入單用戶模式，具體做法是利用init，請求運行級別1。內(nèi)核啟動時，在內(nèi)核命令行指定single或emergency關鍵字，就可進入運行級別1了。內(nèi)核同時也為init指定命令行， init從關鍵字得知自己不應該采用默認的運行級別（內(nèi)核命令行的輸入方式和你啟動系統(tǒng)的方式有關）。
有時，以單用戶模式進行啟動是必要的，這樣一來，用戶在裝入分區(qū)之前，或至少在裝入分散的/usr分區(qū)之前，能手工運行fsck（在分散的文件系統(tǒng)上，任何活動都可能使其更為分散，所以應該盡可能地運行fsck）。
如果自動化的fsck在啟動時失敗了，啟動腳本init的運行將自動進入單用戶模式。這樣做是為了防止系統(tǒng)使用不連貫的文件系統(tǒng)，這個文件系統(tǒng)是f s c k不能自動修復的。文件系統(tǒng)不連貫的現(xiàn)象極為少見，而且通常會導致硬盤的不連貫或?qū)嶒炐缘膬?nèi)核釋放，但更好能做到防患于未然。
由于安全上的考慮，在單用戶模式下，啟動外殼腳本之前，配置得當?shù)南到y(tǒng)會要求用戶提供root密碼。否則，它會簡單地為L I L O輸入合適的一行代碼，以r o o t的身份登錄（當然，如果/etc/passwd已經(jīng)由于文件系統(tǒng)的問題而不連貫了，就不適合這里的原則了，為對付這種情況，你更好隨時準備一張啟動盤）。
不同的運行級有不同的用處，也應該根據(jù)自己的不同情形來設置。
例如，如果丟失了root口令，那么可以讓機器啟動進入單用戶狀態(tài)。在啟動后的 lilo 提示符下輸入：
init=/bin/sh rw 使機器進入運行級1 ，并把 root 文件系統(tǒng)掛為讀寫。他會跳過所有系統(tǒng)認證，讓你可以使用passwd 程序來改變root口令，然后啟動到一個新的運行級。
1：post自檢，尋找開機順序，一般為硬盤啟動
2：MBR記錄上引導系統(tǒng)，一般由grub做引導管理器
3：只讀方式載入內(nèi)核（vmlinuz）和initrd.img
4：啟動init進程，根據(jù)/etc/斗高inittab文件的default參數(shù)決定允許級別，運行吵嫌級別是什么，前面的那位已經(jīng)空碰尺說的很詳細了！
5：啟動systemV進程，打開各種開機自啟動的服務
大概的系統(tǒng)啟動過程就是這樣！
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當前題目：深入淺出：Linux進程詳解(linux進程詳解)
轉載來源：http://www.dlmjj.cn/article/djgpcdp.html
