目錄

1.什麼是程序（Process）？

• 直觀點說，儲存在硬碟上的程式執行以後，會在記憶體空間裡形成一個獨立的記憶體體，這個記憶體體有自己的地址空間，有自己的堆，上級掛靠單位是作業系統。作業系統會以程序為單位，分配系統資源，所以我們也說，程序是資源分配的最小單位。
• Linux的程序相互之間有一定的關係。比如說，在Linux程序基礎中，我們看到，每個程序都有父程序，而所有的程序以init程序為根，形成一個樹狀結構。我們在這裡講解程序組和會話，以便以更加豐富的方式了管理程序。

• 程序是一個程式的動態執行例項
• 一個正在執行的程式
• 能分配處理器並由處理器執行的實體
• 核心觀點：擔當分配系統資源（CPU時間，記憶體）的實體。
• 程序的兩個基本元素是程式程式碼和程式碼相關聯的資料集。程序是一種動態描述，但並不代表所有的程序都在執行。（程序在記憶體中因策略或排程需求會處於各種狀態）

1.1.什麼是程式？

在 Linux 系統當中：『觸發任何一個事件時，系統都會將他定義成為一個程式，並且給這個程式一個 ID ，稱為 PID，同時依據啟動這個程式的使用者與相關屬性關係，給予這個 PID 一組有效的許可權設定。 以後，這個 PID 能夠在系統上面進行的動作，就與這個 PID 的許可權有關了。

1.2.程序與程式的區別與聯絡

• 程序是程式的一次動態執行例項，程式是可以被儲存的，而程序只是暫時的。即程序是動態的概念，程式是靜態的概念
• 程式只是檔案，它是一系列程式碼指令的集合，而程序是程式被載入到記憶體，並衍生出一系列的結構體來維護

1.3.Linux是多人、多工環境

在 Linux 底下執行一個指令時，系統會將相關癿許可權、屬性、程式程式碼與資料等均載入記憶體， 並給這個單元一個程式識別符號 (PID)，最終該指令可以進行的任務則與這個 PID 的許可權有關。

• 多人環境

在同一時間內，可以有多個使用者同時登陸一個系統。

• 多工環境

同時可以執行多個程序，比如同時開啟qq和音樂播放器。

2.工作管理 (job control)

工作管理 (job control) 是用在 bash 環境下的，當我們登入系統取得 bash shell 之後，在單一終端機介面下同時進行多個工作的行為管理 。舉例來說，我們在登入 bash 後， 想要一邊複製檔案、一邊進行資料搜尋、一邊進行編譯，還可以一邊進行 vi 程式撰寫！ 當然我們可以重複登入那六個文字介面的終端機環境中，不過，能不能在一個 bash 內達成？ 當然可以啊！就是使用 job
control。

命令小結：

命令小結

CTRL + C	終止一個程式的執行
CTRL + Z	暫停一個程式的執行，並把它放在後臺
jobs	檢視後臺程式已經執行狀態
bg	讓後臺暫停的程式，變成執行狀態，例子：執行暫停態序號為1的程式,使用命令：bg 1
fg	將背景工作拿到前景來處理
指令 &	直接將指令丟到背景中『執行』
kill	管理背景當中的工作
ps aux	觀察系統所有的程式資料

例子：

當我們在終端中開啟一個軟體，例如：firefox（火狐瀏覽器）

這時候我們再使用命令的時候，終端就不會響應了，因為此時前臺已經firefox瀏覽器被佔用了。

此時使用命令：CTRL + C ,終止這個firefox程式的執行，前臺又可以使用了。

再次執行firefox程式，然後使用CTRL+Z，暫停這個程式的執行，前臺仍然可以保留出來，但是firefox軟體在後臺就停止運行了，除了暫停的狀態。

firefox程式無響應

 2.1.jobs命令

命令： jobs

語法：jobs [-lrs]

選項引數

選項	含義
-l	除了列出job number 與指令串之外，同時列出PID號碼
-r	僅列出正在後臺run的工作
-s	僅列出正在後臺中停止（stop）的工作。

檢視後臺的程式有哪些，以及程式的狀態，使用命令：jobs

解釋：此處顯示只有一個暫停的程式，名為firefox，序列號為1

如何啟用後臺停止的程式，使用命令：bg + 暫停態序列號

例如：啟動一個序列號為1的程式，使用jobs命令可以看到後臺的firefox程式已經處於執行態了：

現在firefox是執行在後臺的，如何把它調到前臺來呢，使用明明：fg + 序列號

2.2.執行一個程式的時候直接放在後臺執行

在執行這個程式的時候直直接在其後面加一個“&”符號，例如，讓firefox軟體執行在後臺，使用命令：firefox &

解釋：此時前臺的程式可以正常執行，後臺的firefox程式也在執行

2.3.管理背景當中的工作： kill

命令：kill

語法：kill -signal %jobnumber

選項：
 

選項	含義
-l	列出目前 kill能夠使用的訊號（signal）有哪些 signal：代表給予後面接的那個工作什麼樣的指示，使用命令man 7 signal 可查詢
-1	重新讀取一次引數的配置檔案
-2	代表由鍵盤輸入ctrl -c 同樣的工作
-9	立刻強制刪除一個動作
-15	以正常的程式方式終止一項工作，不同於-9

例子：殺掉後臺jobnumber為1的那個程式。

使用命令：kill -9 %1

注意：如果上面的命令沒有了這個符號"%",就代表是殺死程序PID為1的那個程序，而不是程式。

注意事項：

即使讓一個程式在後臺執行，但是如果後臺有資料輸出，這個資料還是顯示在前臺的螢幕上的，例子演示一下

使用命令：ping localhost & ,使這個命令在後臺輸出

3.程式的觀察

3.1.ps 命令

功能：將某個時間點的程式運作情況擷取下來

選項與引數

引數	含義
-A	所有的process均顯示出來，與-e相同的效果
-a	不與terminal有關的所有process
-u	有效使用者(effective user)相關的peocess
-x	通常與a這個引數一起使用，可列出較完整的資訊
輸出格式規劃：
l	較長、較詳細的將該PID的資訊列出
j	工作的格式（jobs format）
-f	做一個更為完整的輸出

例子：

ps aux:觀察系統所有的程式資料

ps -lA :能夠觀察所有系統的資料

ps axjf:連同部分程式樹狀態

3.2.僅觀察自己的 bash 相關程式： ps -l 

各段的含義：

•   F：代表這個程式旗標 (process flags)，說明這個程式的總結許可權，常見號碼有：

 o 若為 4 表示此程式的許可權為 root ；

 o 若為 1 則表示此子程式僅進行復制(fork)而沒有實際執行(exec)。

• S：代表這個程式的狀忞 (STAT)，主要的狀態有：

o  R (Running)：該程式正在運作中；
o  S (Sleep)：開程式目前正在睡眠狀態(idle)，但可以被喚醒(signal)。
o  D ：不可被喚醒的睡眠狀忞，通常這支程式可能在等待 I/O 的情況(ex>列印)
o  T ：停止狀忞(stop)，可能是在工作控制(背景暫停)或除錯 (traced) 狀忞；
o  Z (Zombie)：殭屍狀忞，程式已經終止但即無法被移除至記憶體外。

•  UID/PID/PPID：代表『此程式被該 UID 所擁有/程式的 PID 號碼/此程式的父程式 PID 號碼』
•  C：代表 CPU 使用率，單位為百分比；
•  PRI/NI：Priority/Nice 癿縮寫，代表此程式被 CPU 所執行的優先順序，數值越小代表該程式越快被 CPU 執行。
•  ADDR/SZ/WCHAN：都不記憶體有關，ADDR 是 kernel function，指出該程式在記憶體的哪個部分，如果是個 running 的程式，一般就會顯示『 - 』 / SZ 代表此程式用掉多少記憶體 / WCHAN表示目前程式是否運作中，同樣癿， 若為 - 表示正在運作中。
•  TTY：登入者的終端機位置，若為程序登入則使用動態終端介面 (pts/n)；
•  TIME：使用掉的 CPU 時間，注意，是此程式實際花費 CPU 運作的時間，而不是系統時間；
•  CMD： command 的縮寫，觸發此程式的命令。

解釋：bash程式

bash 的程式屬於 UID 為 0 的使用者，狀態為睡眠(sleep)， 所以為睡眠狀態因為觸發了 ps (狀態為 run) 。此程式的 PID 為 15142，優先執行頇序為 80， 下達 bash 所取得的終端介面為 pts/0 ，運作狀態為等待 (wait) 。

3.3.觀察系統所有程式： ps aux

使用命令：ps aux

各段的含義：

•  USER：該 process 屬於那個使用者賬號的
•  PID ：該 process 的程式識別符號。
• %CPU：該 process 使用掉的 CPU 資源百分比；
•  %MEM：該 process 所佔用的實體記憶體百分比；
•  VSZ ：該 process 使用掉的虛擬記憶體量 (Kbytes)
•  RSS ：該 process 佔用的固定的記憶體量 (Kbytes)
•  TTY ：該 process 是在哪個終端機上面運作，若與終端機無關則顯示 ?，另外， tty1-tty6 是本機上面的登入者程式，若為 pts/0 等等的，則表示為由網絢連線進主機的程式。
•  STAT：該程式目前的狀態，狀忞顯示與 ps -l 的 S 標誌相同 (R/S/T/Z)
•  START：該 process 被觸發啟動的時間；
•  TIME ：該 process 實際使用 CPU 運作的時間。
•  COMMAND：該程式的實際指令為何

一般來說，ps aux命令的顯示結果會按照PID的大小來顯示，還是找到PID為15412哪個PID來解釋一下那段資料的含義：

佔用了0.5%的實體記憶體百分比，狀態為休眠（Ss）,程式的啟動時間為20：58，且取得終端機環境pts/0.

3.4.離線管理問題：nohup

要注意癿是，我們在工作管理當中提到的『背景』指的是在終端機模式下可以避克 [crtl]-c 中斷的一個情境， 並不是放到系統的背景去！所以，工作管理的背景依舊與終端機有關！ 在這樣的情況冴下，如果你是以程序聯機方式連線到你的 Linux 主機，並且將工作以 & 的方式放到背景去， 請問，在工作尚未結束的情況下你離線了，該工作還會繼續進行嗎？答案是『否』！不會繼續進行，而是會被中斷掉。

以嘗試使用 nohup 這個指令來處理喔！這個 nohup 可以使你在離線或登出系統後，還能夠使工作繼續進行。

語法：

 nohup [指令與引數]       <==在終端機前景中工作

 nohup [指令與引數] &   <==在終端機背景中工作

功能：即使你關閉執行程式的控制檯，這個程式仍然會執行。

3.5.動態觀察程式的變化：top

相對於 ps 是擷取一個時間點的程式狀態， top 則可以持續偵測程式運作的狀忞！使用方式如下：

語法：

top [-d 數字] | top [-bnp]

引數

指令	含義
-d	後面可以接秒數，就是整個程式畫面更新的秒數，預設是5s
-b	以批次的方式執行top,通常會搭配資料流重導向來將批次結果輸出稱為檔案
-n	與 -b,意義是，需要進行幾次top輸出結果
-p	指定某個PID來進行觀察檢測而已

在 top 執行過程當中可以使用的按鍵指令：

• ? ：顯示在 top 當中可以輸入的按鍵指令；
• P ：以 CPU 的使用資源排序顯示；
• M ：以 Memory 的使用資源排序顯示；
• N ：以 PID 來排序！
• T ：由該 Process 使用的 CPU 時間累積 (TIME+) 排序。
• k ：給予某個 PID 一個訊號 (signal)
• r ：給予某個 PID 重新制訂一個 nice 值。
• q ：離開 top 軟體的按鍵。

使用top命令可以實時檢視程序的變化，預設是5s變化一次：

 

改變重新整理的時間為1s

使用命令：top -d 1

現在重新整理速度是1s一次。

4.程式的管理

程式之間是可以互相控制的！舉例來說，你可以關閉、重新啟動伺服器軟體，朋務器軟體本身是個程式， 你既然可以使它關閉或啟動，當然就是可以控制該程式啦！那麼程式是如何互相管理的呢？其實是透過給予該程式一個訊號 (signal) 去告知該程式你想要它做什麼！

4.1.kill -signal PID

例子：殺死ping這個程序，例如這個程序的PID是15423

使用命令：kill -9 15423

如何檢視一個程序或指令的PID？

使用命令：pidof 指令

例如檢視ping的pid，使用命令：pidof ping 

4.2.killall -signal 指令名稱

由於 kill 後面必項要加上 PID 或者是（ job number)，所以，通常 kill 都會配合 ps, pstree 指令挃令，因為我們必項要找到相對應的那個程式的 ID 嘛！但是，如此一來，很麻煩～有沒有可以利用『下達指令的名稱』來給予這個訊號的。

那麼就是這條指令啦：killall -signal 指令名稱

語法：

killall [-iIe] [command name]

選項

選項	含義
-i	interactive 的意忠，互動式的，若需要刪除時，會出現提示字元給使用者
-e	exact 的意思，表示『後面接的 command name 要一致』，但整個完整的指令不能超過 15 個字元
-I	指令名稱(可能含引數)忽略大小寫

例子：殺死ping這個程序

使用命令：killall -9 ping

4.3.程序的執行順序

我們知道 Linux 是多人多工的環境，由 top 的輸出結果我們也發現， 系統同時間有非常多的程式在執行中，叧是絕大部分的程式都在休眠 (sleeping) 狀態而已。 想一想，如果所有的程式同時被喚醒，那麼 CPU 應該要先處理那個程式呢？

• Priority與 Nice 值

由於 PRI 是核心動態調整的，我們使用者也無權去幹涉 PRI ！那如果你想要調整程式的優先執行序時，就得要透過 Nice 值了！Nice 值就是上表的 NI 啦！一般來說， PRI 與 NI 的相關性如下：

     PRI(new) = PRI(old) + nice

注意：如果原本的 PRI 是 50 ，並不是我們給予一個 nice = 5 ，就會使 PRI 變成 55！ 因為 PRI 是系統『動態』決定的，所以，雖然 nice 值是可以影響 PRI ，不過， 最終的 PRI 仍是要經過系統分析後才會決定的。另外， nice 值是有正負的喔，而既然 PRI 越小越早被執行， 所以，當nice 值為負值時，那麼該程式就會降低 PRI 值，這個程序的優先順序就越高。

•  nice 值可調整的範圍為 -20 ~ 19 ；
•  root 可隨意調整自己或他人程式的 Nice 值，其範圍為 -20 ~ 19 ；
•  一般使用者僅可調整自己程式的 Nice 值，其範圍僅為 0 ~ 19 (避免一般使用者搶佔系統資源)；
•  一般使用者僅可將 nice 值越調越高，例如本來 nice 為 5 ，則未來僅能調整到大於 5

• nice ：新執行的指令即給予新的 nice 值

語法：

nice [-n 數字] command

選項：

-n ：後面接一個數值，數值癿範圍 -20 ~ 19

例子：

用 root 給一個 nice 植為 -5 ，用於執行 vi ，並觀察該程式！

•   renice ：已存在程式的 nice 重新調整

語法：

renice [number] PID

選項：PID ：某個程式的 ID 

例子：

找出自己的 bash PID ，並將該 PID 的 nice 調整到 10

同樣可以使用top命令裡面使用指令去修改。

4.4.系統資源的觀察

• free ：觀察記憶體使用情況

語法：

free [-b|-k|-m|-g] [-t]

選項與引數

選項	含義
-b	直接輸入 free 時，顯示的單位是 Kbytes，我們可以使b(bytes),m(Mbytes)、k(Kbytes), 及 g(Gbytes) 來顯示單位！
-t	在輸出的最終結果，顯示實體記憶體與 swap 的總量

l

例子：

• uname：查閱系統與核心相關資訊

​​​​​​​語法

uname [-asrmpi]

選項與引數

選項	引數
-a	所有系統相關的資訊，包括底下的資料都會被列出來；
-s	系統核心名稱
-r	核心的版本
-m	本系統的硬體名稱，例如 i686 或者 x86_64 等；
-p	CPU 的型別，與 -m 類似，叧是顯示的是 CPU的型別！
-i	硬體的平臺 (ix86)

例子：

使用命令：uname -a

• uptime：觀察系統啟動時間與工作負載

​​​​​​​例子：

使用命令：uptime