进程是操作系统中正在执行的一个命令或程序。在 Linux 系统当中，每当触发任何一个事件时，系统都会将它定义成为一个进程，并且给予这个进程一个ID，称为PID，同时根据触发进程用户的权限给予这个PID一组有效的权限设置。在有些命令执行结束后进程会终结，也有一些命令启动后会常驻在系统中，被称为常驻内存进程。

查看进程

在linux中最常用的查看进程的命令为ps命令，比如ps -l命令能查看当前bash 下的相关进程全部信息。

ps命令的选项：

a：显示一个终端的所有进程，除会话引线外；

u：显示进程的归属用户及内存的使用情况；

x：显示没有控制终端的进程；

-l：长格式显示更加详细的信息；

-e：显示所有进程；

它的部分选项不能加入"-"，比如命令"ps aux"，其中"aux"是选项，但是前面不能带“-”。

[root@localhost ~]# ps aux

#查看系统中所有的进程

USER PID %CPU %MEM  VSZ  RSS   TTY STAT START TIME COMMANDroot   1  0.0  0.2 2872 1416   ?   Ss   Jun04 0:02 /sbin/initroot   2  0.0  0.0    0    0   ?    S   Jun04 0:00 [kthreadd]root   3  0.0  0.0    0    0   ?    S   Jun04 0:00 [migration/0]root   4  0.0  0.0    0    0   ?    S   Jun04 0:00 [ksoftirqd/0]

ps aux的输出信息含义:

VSZ: 该进程占用虚拟内存的大小，单位为 KB。

RSS: 该进程占用实际物理内存的大小，单位为 KB。

TTY: 该进程是在哪个终端运行的。其中：

        tty1 ~ tty7 代表本地控制台终端（可以通过 Alt+F1 ~ F7 快捷键切换不同的终端）

       tty1~tty6 是本地的字符界面终端，tty7 是图形终端。

       pts/0 ~ 255 代表虚拟终端，一般是远程连接的终端，第一个远程连接占用 pts/0，第二个远程连接占用 pts/1，依次增长。

STAT: 进程状态。常见的状态有以下几种：

-D：不可被唤醒的睡眠状态，通常用于 I/O 情况。

-R：该进程正在运行。

-S：该进程处于睡眠状态，可被唤醒。

-T：停止状态，可能是在后台暂停或进程处于除错状态。

-W：内存交互状态（从 2.6 内核开始无效）。

-X：死掉的进程（应该不会出现）。

-Z：僵尸进程。进程已经中止，但是部分程序还在内存当中。

-<：高优先级（以下状态在 BSD 格式中出现）。

-N：低优先级。

-L：被锁入内存。

-s：包含子进程。

-l：多线程（小写 L）。

-+：位于后台。

COMMAND: 产生此进程的命令名。

ps-le的输出信息含义:

ps-le可以比ps aux看到更多的详细信息，但基本功能与ps aux一致。

PRI：进程的优先级，数值越小，该进程的优先级越高，越早被 CPU 执行。

NI：进程的优先级，数值越小，该进程越早被执行。

ADDR：该进程在内存的哪个位置。

SZ：该进程占用多大内存。

top命令

top 命令可以动态地持续监听进程的运行状态，与此同时，该命令还提供了一个交互界面，用户可以根据需要，人性化地定制自己的输出，进而更清楚地了进程的运行状态。

top命令的选项：

· -d 秒数：指定 top 命令每隔几秒更新。默认是 3 秒。

· -b：使用批处理模式输出。一般和"-n"选项合用，用于把 top 命令重定向到文件中。

· -n 次数：指定 top 命令执行的次数。一般和"-"选项合用。

· -p 进程PID：仅查看指定 ID 的进程。

· -s：使 top 命令在安全模式中运行，避免在交互模式中出现错误。

· -u 用户名：只监听某个用户的进程。

在 top 命令的显示窗口中，还可以使用如下按键，进行一下交互操作：

· ? 或 h：显示交互模式的帮助。

· P：按照 CPU 的使用率排序，默认就是此选项。

· M：按照内存的使用率排序。

· N：按照 PID 排序。

· T：按照 CPU 的累积运算时间排序，也就是按照 TIME+ 项排序。

· k：按照 PID 给予某个进程一个信号。一般用于中止某个进程，信号 9 是强制中止的信号。

· r：按照 PID 给某个进程重设优先级（Nice）值。

· q：退出 top 命令。

top命令例子：

[root@localhost ~]# toptop - 12:26:46 up 1 day, 13:32, 2 users, load average: 0.00, 0.00, 0.00Tasks: 95 total, 1 running, 94 sleeping, 0 stopped, 0 zombieCpu(s): 0.1%us, 0.1%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.1%wa, 0.0%hi, 0.1%si, 0.0%stMem: 625344k total, 571504k used, 53840k free, 65800k buffersSwap: 524280k total, 0k used, 524280k free, 409280k cachedPID   USER PR NI VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM   TIME+ COMMAND19002 root 20  0 2656 1068  856 R  0.3  0.2 0:01.87 top1     root 20  0 2872 1416 1200 S  0.0  0.2 0:02.55 init2     root 20  0    0    0    0 S  0.0  0.0 0:00.03 kthreadd3     root RT  0    0    0    0 S  0.0  0.0 0:00.00 migration/04     root 20  0    0    0    0 S  0.0  0.0 0:00.15 ksoftirqd/05     root RT  0    0    0    0 S  0.0  0.0 0:00.00 migration/06     root RT  0    0    0    0 S  0.0  0.0 0:10.01 watchdog/07     root 20  0    0    0    0 S  0.0  0.0 0:05.01 events/08     root 20  0    0    0    0 S  0.0  0.0 0:00.00 cgroup

其中第一行的load average: 0.00,0.00,0.00表示系统在之前 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载。如果 CPU 是单核的，则这个数值超过 1 就是高负载：如果 CPU 是四核的，则这个数值超过 4 就是高负载。

第二行 Tasks: 95 total, 1 running, 94 sleeping, 0 stopped, 0 zombie

表示进程信息，正在运行的进程、睡眠的进程、正在停止的进程数等。

Cpu(s): 0.1%us, 0.1%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.1%wa, 0.0%hi, 0.1%si, 0.0%st

第三行表示cpu信息：

•    us表示用户模式占用的cpu百分比
•    sy表示系统占用百分比
•    ni表示改变过优先级的用户进程占用cpu百分比
•    id表示空闲cpu占用的百分比
•     wa表示等待输入/输出的进程占用cpu百分比
•     hi表示硬中断请求服务占用cpu百分比
•     si表示软中断请求服务占用百分比。

第四行 Mem: 625344k total, 571504k used, 53840k free, 65800k buffers

表示物理内存信息，total,used,free,buffer表示内容已经很明确。

第五行 Swap: 524280k total, 0k used, 524280k free, 409280k cached

表示虚拟内存使用信息。

top的第二部分输出与ps命令类似：

VIRT表示该进程占用虚拟内存大小

RES表示占用物理内存大小。

Linux进程的优先级

在 Linux 系统中，表示进程优先级的有两个参数：Priority 和 Nice。

前面提到了用ps-le命令和top命令都可以查看进程的优先级，PRI 代表 Priority，NI 代表 Nice。这两个值都表示优先级，数值越小代表该进程越优先被 CPU 处理。不过，PRI值是由内核动态调整的，用户不能直接修改。

我们只能通过修改 NI（Nice） 值来影响 PRI 值，间接地调整进程优先级。

PRI和NI 的关系如下：PRI (最终值) = PRI (原始值) + NI。

我们修改 NI 的值就可以改变进程的优先级即可。

NI 值越小，进程的PRI就会降低，该进程就越优先被CPU处理；

反之，NI值越大，进程的PRI值就会増加，该进程就越靠后被 CPU处理。
修改NI值时有几个注意事项：

NI 范围是 -20~19。

普通用户调整NI值的范围是0~19，而且只能调整自己的进程。

普通用户只能调高NI值，而不能降低。如原本NI值为0，则只能调整为大于0。

只有root用户才能设定进程NI值为负值，而且可以调整任何用户的进程。

调整进程的优先级

可以使用nice命令和renice命令：

nice命令可以给要启动的进程赋予NI值，但是不能修改已运行进程的NI值。

nice命令格式如下：

[root@localhost ~] # nice [-n NI值] 命令

同nice命令相反，renice 命令可以在进程运行时修改其NI 值，从而调整优先级。

renice 命令格式如下：

[root@localhost ~] # renice [优先级] PID

父进程&子进程

当Linux启动的时候，init 是系统创建的第一个进程，这一进程会一直存在，直到我们关闭计算机。所有其他的进程都是由init进程衍生出来的。

当我们登录系统后，会取得一个bash shell，然后我们利用这个bash提供的接口去执行另一个命令，例如bash或者ps等。那些另外执行的命令也会被触发成为PID，那个后来执行的命令产生的PID就是“子进程”，而原本的bash环境下，就称为“父进程”了。老进程成为新进程的父进程（parent process），而相应的，新进程就是老的进程的子进程（child process）。

一个进程除了有一个PID之外，还会有一个PPID（parent PID）来存储的父进程PID。如果我们循着PPID不断向上追溯的话，总会发现其源头是 init 进程。

fork & exec

当计算机开机的时候，内核只建立了一个 init 进程。Linux kernel 并不提供直接建立新进程的系统调用。剩下的所有进程都是init进程通过fork机制建立的。

新的进程要通过老的进程复制自身得到，这就是fork。

fork是一个系统调用。进程存活于内存中。

每个进程都在内存中分配有属于自己的一片空间 (内存空间，包含栈、堆、全局静态区、文本常量区、程序代码区)。

当一个程序调用 fork 的时候，实际上就是将上面的内存空间，又复制出来一个，构成一个新的进程，并在内核中为该进程创建新的附加信息 (比如新的 PID，而PPID为原进程的PID)。

此后，两个进程分别地继续运行下去。新的进程和原有进程有相同的运行状态(相同的变量值，相同的指令…)。我们只能通过进程的附加信息来区分两者。
程序调用exec的时候，进程清空自身的内存空间，并根据新的程序文件重建程序代码、文本常量、全局静态、堆和栈(此时堆和栈大小都为 0)，并开始运行。

参考资料：

1. C语言中文网

2. 鸟哥私房菜