Linux进程大白话讲解
- 2026-02-27 03:06:19
Linux进程大白话讲解Linux进程学懵了？万字长文用“大白话”讲，小白看了也能懂！ 大家好！今天咱们来聊聊 Linux 进程。很多人一听到“进程”两个字就头大，感觉这是操作系统里最抽象、最难懂的概念。其实，进程一点也不神秘，它就在你每次敲命令、每次打开软件的时候发生。我尽量用大白话，加上生活中的例子，帮你把进程这层窗户纸捅破。哪怕你是刚接触 Linux 的小白，看完这篇也能跟别人侃侃而谈进程是咋回事。 首先，我们要搞清楚一个最基础的问题：什么是进程？ 你可能会听过“程序”和“进程”这两个词。它们有什么区别呢？我打个比方： 程序 ：就是一个放在硬盘上的文件，比如你下载的安装包、编译好的可执行文件。它就像一本菜谱，安安静静地躺在书架上，什么都没干。 进程 ：当你把菜谱拿出来，开始洗菜、切菜、开火、翻炒，直到菜出锅，这一整套正在进行的活动就是进程。程序是死的，进程是活的。 在 Linux 里，每次你执行一个命令、启动一个软件，系统就会创建一个对应的进程。进程有自己独立的身份证号（PID，Process ID），有自己的“内存空间”、“打开的文件”、“寄存器的值”等等。操作系统通过调度这些进程，让它们轮流使用 CPU，看起来就像很多程序同时在运行一样。 每个进程都有一个爸爸，叫父进程。除了系统启动后的第一个进程（后面会讲），其他进程都是由某个进程“生”出来的。用 Linux 命令 pstree 看看，你会发现进程像一棵倒挂的树，从根（init 或 systemd）开始，分叉出各种子进程。 Linux 系统启动后，内核加载完毕，会启动第一个用户空间的进程。这个进程是所有进程的祖先，它的 PID 永远是 1。 在传统的 SysV init 系统中，这个进程叫init。现在大多数 Linux 发行版用的是systemd，它也是 PID 1。systemd 负责挂载文件系统、启动各种服务（比如网络、SSH、图形界面），然后进入等待状态。之后你登录系统，敲命令，这些命令产生的进程都是 systemd 的后代。 你可以用 ps -p 1 看看你的 PID 1 是谁： text $ ps -p 1 PID TTYTIME CMD 1 ?00:00:03 systemd 没错，就是 systemd。它就像是Linux 进程世界的“老祖宗”，所有的进程都源自它。 现在问题来了：进程是怎么创建出来的？Linux 提供了两个非常重要的系统调用：fork() 和 exec()。这两个东西是理解进程创建的核心。 想象一下孙悟空，拔一根毫毛，吹一口气，变出另一个一模一样的孙悟空。fork() 就是干这个的。当进程调用 fork() 时，内核会创建一个几乎完全相同的副本（子进程）。子进程会复制父进程的内存、打开的文件、环境变量等等。它们俩从 fork() 返回的地方继续往下执行，只不过返回值不同：在父进程中，fork() 返回子进程的 PID；在子进程中，fork() 返回 0。这样程序就能根据返回值区分自己是爸爸还是儿子。 fork()复制出来的子进程和父进程干同样的事，这往往不是我们想要的。我们想要的是子进程去干点别的，比如执行 ls 命令。这时候就需要 exec() 家族登场了。 exec()的作用是：把当前进程的内存内容完全替换成另一个程序的代码和数据。执行 exec() 之后，进程就摇身一变，成了一个全新的程序。比如，子进程调用 exec() 加载 /bin/ls，它就不再是原来那个进程的副本，而是变成了 ls 命令的进程。 通常的创建进程流程就是： 父进程调用 fork() 创建一个子进程。 子进程调用 exec() 加载新的程序。 父进程可以继续做自己的事，或者用 wait() 等待子进程结束。 这个过程你每天都在经历，只是你不知道而已。 你在终端里敲一个命令，比如 ls -l，然后回车，shell 是怎么工作的？其实就是上面说的 fork + exec。 shell 也是一个进程 ，比如 bash。它在等待你的输入。 当你输入 ls -l 并回车，shell 会调用 fork() 创建一个子进程（一个和自己几乎一样的 bash 副本）。 这个子进程立即调用 exec()，把 ls 这个程序加载进来，变成 ls 进程，执行你的命令。 与此同时，父进程（原来的 bash）会调用 wait() 等待子进程结束。等 ls 执行完，子进程退出，父进程继续显示提示符，等待下一条命令。 这个模型也解释了为什么你在命令行执行一个程序时，shell 会“卡住”直到程序结束（前台进程）。后面我们会讲怎么让它不卡住（后台运行）。 想知道系统里有哪些进程在跑？最常用的命令是 ps（process status）。它就像给进程拍快照，显示某一时刻的进程状态。 ps有很多选项，老派Unix 风格和 BSD 风格混着用。最经典的是 ps aux： bash $ ps aux USERPID %CPU %MEMVSZRSS TTYSTAT STARTTIME COMMAND root10.00.3 169124 11532 ?SsFeb180:03 /sbin/init splash root20.00.000 ?SFeb180:00 [kthreadd] ... vagrant12340.00.256789 7890 pts/0Ss10:000:00 -bash vagrant56780.00.112345 2345 pts/0R+10:050:00 ps aux 我来解释一下这些字段： USER ：进程属于哪个用户。 PID ：进程 ID。 %CPU ：CPU 占用百分比。 %MEM ：内存占用百分比。 VSZ ：虚拟内存大小（KB）。 RSS ：常驻物理内存大小（KB）。 TTY ：进程关联的终端（? 表示没有终端，通常是后台服务）。 STAT ：进程状态（R 运行，S 睡眠，D 不可中断睡眠，T 暂停，Z 僵尸等）。 START ：启动时间。 TIME ：累计占用 CPU 的时间。 COMMAND ：命令名。 另一个常用的是 ps -ef（System V 风格），输出略有不同。想只看某个用户的进程，可以用 ps -u username。 默认情况下，你在终端执行的命令会占用这个终端，直到命令结束。这就是前台进程。如果你想让命令在后台默默运行，解放终端继续干别的，可以在命令末尾加上 & 符号。 例如： bash $ sleep 1000 & [1] 12345 这会在后台运行一个睡眠 1000 秒的进程。shell 会返回一个作业号 [1] 和 PID 12345。现在你可以继续输入其他命令。 后台进程依然把输出打印到终端（除非重定向），可能会干扰你敲命令。所以最好把输出重定向到文件。 你可以用 jobs 命令查看当前终端启动的后台作业： bash $ jobs [1]+Runningsleep 1000 & 作业（job）是 shell 的概念，指一个或多个进程组成的任务。比如你执行 ls -l | grep txt，这涉及两个进程（ls 和 grep），但它们属于同一个作业。 当你用 & 把一个命令丢到后台，shell 会给它分配一个作业号（如 1, 2, 3），并显示在方括号里。作业号只在当前 shell 会话中有意义，而 PID 是整个系统全局的。 作业控制可以让你在前后台之间切换、暂停、恢复进程。常用的作业控制命令有 fg、bg 和 jobs，还有快捷键 Ctrl+Z。 假设你正在前台运行一个耗时的命令，比如 find / -name "*.txt"，突然想暂停它去干别的。按下 Ctrl+Z，进程会被暂停（收到 SIGTSTP 信号），shell 会显示类似： text [1]+Stoppedfind / -name "*.txt" 这个作业现在处于“暂停”状态，它没有在运行，但还活着。 如果你想让它继续运行，但又不想占用前台，可以用 bg 命令： bash $ bg %1 [1]+ find / -name "*.txt" & %1是作业号（也可以省略作业号，默认最近一个被暂停的作业）。现在这个 find 就在后台运行了。 想把后台或暂停的作业拿回前台，用 fg： bash $ fg %1 这样它就会占据终端，你可以再次用 Ctrl+Z 暂停它。 你也可以用 kill %1 来终止一个作业（本质是给进程发信号）。 注意：作业号只在当前 shell 有效。如果你关闭终端，后台作业可能会被挂断（除非你用了 nohup 或 disown）。 信号（signal）是 Linux 进程间通信的一种简单方式，可以理解为操作系统发给进程的“通知”。进程收到信号后，可以执行默认操作（如终止、暂停），或者忽略它，或者自定义处理。 最常用的信号是 SIGTERM（15）和 SIGKILL（9）。你通过 kill 命令发送信号，比如： bash $ kill 12345#默认发送SIGTERM，请求进程自行退出 $ kill -9 12345#发送SIGKILL，强制杀死进程 SIGTERM是礼貌的终止请求，进程可以捕捉并做清理工作（比如保存文件）。SIGKILL 是强制性的，进程无法捕捉、无法忽略，会立刻被内核干掉，可能导致数据丢失，谨慎使用。 其他常用信号： SIGHUP （1）：挂断信号，通常终端关闭时发给会话首进程，很多守护进程会重读配置文件。 SIGINT （2）：中断信号，对应 Ctrl+C。 SIGQUIT （3）：退出信号，对应 Ctrl+\，会生成 core dump。 SIGSTOP （19）：暂停进程，对应 Ctrl+Z（实际上 Ctrl+Z 发的是 SIGTSTP，与 SIGSTOP 类似但可被捕捉）。 SIGCONT （18）：让暂停的进程继续运行。 你可以用 kill -l 查看所有信号列表。 为了让你对信号有个更系统的了解，这里列出一些最常见的信号及其默认行为（数字是信号编号）：
记住：9 号信号 SIGKILL 是终极手段，15 号 SIGTERM 是常规手段。 前面 ps 命令的输出里有个 STAT 列，显示了进程的当前状态。常见的状态字符有： R (Running) ：正在运行或在运行队列中等待运行。注意，R 状态不代表它此刻正在 CPU 上跑，而是说它已经准备好，随时可以调度执行。 S (Sleeping) ：可中断睡眠。进程在等待某个事件（如 I/O 完成、定时器超时），可以被信号唤醒。 D (Uninterruptible Sleep) ：不可中断睡眠。通常是在等待 I/O（比如磁盘读写），期间不会响应任何信号。这种状态是为了保护数据一致性，但如果卡住，进程就很难杀掉，只能重启系统。 T (Stopped) ：暂停状态。通常由 Ctrl+Z 或 SIGSTOP 信号导致。 Z (Zombie) ：僵尸状态。子进程已经退出，但父进程还没有用 wait() 读取它的退出状态，导致进程描述符仍然保留。少量僵尸是正常的，如果大量出现，可能是父进程有 bug。 X (Dead) ：彻底死亡，基本看不到。 还有一些附加标志，如 < 表示高优先级，N 表示低优先级，s 表示会话首进程，+ 表示前台进程组等。 用 ps aux 可以看到每个进程的状态。如果看到很多僵尸，可以用 ps aux | grep Z 找出僵尸的父进程，然后修复或重启父进程。 用 ps 找进程再 kill 有点麻烦，尤其当你知道进程名字的时候。Linux 提供了 pgrep 和 pkill，让你可以直接用名字操作。 pgrep通过进程名或其他属性查找 PID。用法： bash $ pgrep sshd 1234 5678 它会返回所有名字匹配 sshd 的进程 PID。你也可以用 -u 指定用户，-l 显示进程名和 PID： bash $ pgrep -u root -l sshd 1234 sshd 5678 sshd 支持正则表达式，比如 pgrep '^bashpkill和 pgrep 类似，但直接发送信号（默认 SIGTERM）给匹配的进程。例如，杀死所有 nginx 进程： bash 只匹配 bash。 pkill和 pgrep 类似，但直接发送信号（默认 SIGTERM）给匹配的进程。例如，杀死所有 nginx 进程： bash $ pkill nginx 如果不想误杀，可以用 pkill -l 列出会匹配的进程（类似 pgrep），确认后再执行。 也可以用 pkill -9 强制杀死。注意：pkill 匹配的是进程名，可能会误杀同名进程，所以最好用 -f 匹配完整命令行，或者用 -u 限定用户。 Linux 是多任务系统，CPU 资源是分时共享的。每个进程都有一个优先级，决定它能分配到多少 CPU 时间。这个优先级由nice值影响。 nice 值的范围通常是 -20 到 19。值越低，优先级越高（越不 nice，抢 CPU 越厉害）；值越高，优先级越低（越 nice，越谦让）。默认 nice 值是 0。 bash $ nice -n 10 ./long_task & 这会以 nice 值 10 运行 long_task，让它变得“谦让”。 假设你发现某个进程占 CPU 太多，想降低它的优先级： bash $ renice -n 15 -p 12345 12345是进程 PID。你也可以用 -u 调整某个用户的所有进程。 注意：普通用户只能调高自己的 nice 值（降低优先级），不能调低（提升优先级）。要调低需要 root 权限。 静态的 ps 看瞬间快照，如果想实时观察进程资源占用，就需要动态监控工具。最经典的是 top，更漂亮的是 htop。 直接输入 top，你会看到一个刷新的列表，默认按 CPU 使用率排序。top 界面分为两部分： 顶部统计区：系统负载、任务数、CPU 状态、内存使用等。 下方进程列表：类似 ps，但会不断刷新。 常用交互命令（按对应字母）： P ：按 CPU 排序。 M ：按内存排序。 k ：杀死进程（会提示输入 PID 和信号）。 r ：调整 nice 值。 q ：退出。 htop是 top 的增强版，界面更友好，支持鼠标操作，可以滚动进程列表，树形显示，而且默认彩色。需要安装（sudo apt install htop 或 yum install htop）。 在 htop 里，你可以直接用 F 键排序，F9 发送信号，F5 显示树状结构。它还显示每个 CPU 的使用情况，非常直观。 监控工具能帮你快速定位哪个进程在消耗资源，是系统调优和排错的利器。 现在我们回顾一下，进程就是“运行中的程序”。它由系统调用 fork 和 exec 创建，有自己独立的 PID 和状态。我们可以用 ps、top、htop 查看它们，用 kill、pkill 发送信号控制它们，用 jobs、fg、bg 在终端里切换前后台，用 nice、renice 调整优先级。 其实 Linux 进程的奥秘，说到底就是这些基础概念的组合。当你每天敲命令、启动程序的时候，不知不觉都在和进程打交道。多动手实践，多用 man 查看命令手册，你会发现进程世界并不神秘，反而很有趣。 希望这篇“大白话”文章能帮你理清思路，从此不再被进程搞懵。如果有哪里不清楚，欢迎在评论区留言讨论！ #linux进程 #系统运维
1. Linux进程基础：程序是菜谱，进程是做菜的过程
2. Linux上的进程初始化：一切从哪里开始？
3. 使用fork和exec创建进程：分身术与变身术
3.1 fork：克隆一个自己
3.2 exec：改头换面，变成另一个程序
4. 在shell环境中创建进程：你敲命令时发生了什么？
5. 查看linux上正在运行的进程：ps命令
6. 后台和前台进程：一个终端干多件事
7. 聊聊JOB：作业是什么？
8. 使用bg和fg命令：把作业放前台或后台
8.1 Ctrl+Z：暂停一个前台作业
8.2 bg：让暂停的作业在后台继续运行
8.3 fg：把后台作业调到前台
8.4 kill 作业
9. 使用信号与进程交互：温柔的提醒和强硬的终止
10. 信号类别说明
信号 | 编号 | 产生原因 | 默认行为 |
SIGHUP | 1 | 终端挂断或控制进程终止 | 终止 |
SIGINT | 2 | 键盘中断（Ctrl+C） | 终止 |
SIGQUIT | 3 | 键盘退出（Ctrl+\） | 终止+core dump |
SIGKILL | 9 | 强制杀死（无法捕获） | 终止 |
SIGTERM | 15 | 终止进程（默认 kill 发这个） | 终止 |
SIGSTOP | 19 | 暂停进程（无法捕获） | 暂停 |
SIGTSTP | 20 | 键盘暂停（Ctrl+Z） | 暂停 |
SIGCONT | 18 | 继续运行暂停的进程 | 继续 |
SIGCHLD | 17 | 子进程终止或停止时发给父进程 | 忽略 |
SIGUSR1 | 10 | 用户自定义信号1 | 终止 |
SIGUSR2 | 12 | 用户自定义信号2 | 终止 |
11. 进程状态：进程在干什么？
12. 使用pgrep和pkill操作进程：按名字搜索和杀进程
13. 使用pgrep查找进程
14. 使用pkill终止进程
14. 使用pkill终止进程
15. 使用nice和renice调整进程优先级
15.1 用 nice 启动一个低优先级进程
15.2 用 renice 调整运行中进程的优先级
16. 监控linux上的进程
16.1 在linux上使用top
16.2 在linux上使用htop
总结：进程其实没那么可怕
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