在本实验中，你将学习管理和监控 Linux 系统上进程的基本技能。你将探索如何与在前台和后台运行的进程进行交互，从而让你更好地控制命令行环境和系统资源。这种实践经验对于任何使用 Linux 的人来说都是基础，无论是系统管理员还是开发人员。
你将首先使用 & 操作符启动一个后台任务，并使用 jobs 查看其状态。然后，你将使用 ps 检查正在运行的进程，使用 top 监控实时系统活动，并练习使用 fg、bg 和 Ctrl-Z 进行作业控制。为了完成本次实验，你将学习如何使用 renice 调整进程的优先级，并使用 kill 命令终止它，涵盖了进程管理的完整生命周期。
& 和 jobs 启动和查看后台进程在本步骤中，你将学习如何在一个命令在后台运行，以及如何查看后台任务的状态。在 Linux shell 中，你通常会运行一个命令，然后等待它完成，之后提示符才会返回。这被称为在前台运行一个进程。然而，对于长时间运行的任务，你可能希望在后台运行它们，这样你就可以继续使用终端执行其他命令。
要在一个命令在后台运行，你只需在命令行的末尾添加一个与号 (&)。让我们用 sleep 命令来尝试一下，这是一个简单的实用程序，它会暂停指定的时长。
执行以下命令，在后台运行 sleep 300 秒。这将使我们能在接下来的步骤中对其进行操作。
sleep 300 &按下 Enter 后，你将看到类似以下的输出，并且命令提示符会立即返回，允许你输入新命令。
[1] 12345Shell 已经将 sleep 300 命令作为一个后台任务启动。输出提供了两个关键信息：
[1]: 这是 job ID。Shell 为每个后台进程分配一个唯一的 job ID。12345: 这是 Process ID (PID)。操作系统为每个正在运行的进程分配一个唯一的 PID。你的 PID 将与示例不同。现在进程正在后台运行，你如何检查它的状态呢？你可以使用 jobs 命令，它会列出当前 shell 会话中所有在后台运行的任务。
在你的终端中运行 jobs 命令：
jobs输出将显示我们刚刚启动的 sleep 命令，以及它的 job ID 和当前状态。
[1]+ Running sleep 300 &你已成功地在后台启动了一个进程，并且知道如何检查它的状态。这是管理 Linux 系统上长时间运行任务的一项基本技能。在接下来的步骤中，我们将探索如何与这个后台任务进行交互。
ps 检查正在运行的进程在上一步中，你使用了 jobs 命令来查看当前 shell 中的后台进程。然而，jobs 命令仅限于你的会话。要更广泛地查看系统上所有正在运行的进程，你需要一个更强大的工具：ps (process status)。ps 命令在你运行时提供当前进程的快照。
让我们先运行不带任何选项的 ps 命令。此命令提供当前用户拥有的并附加到当前终端的进程的快照。
ps输出将非常简洁，可能只显示你的 shell (zsh) 和你刚刚运行的 ps 命令。PID 在你的系统上会有所不同。
PID TTY TIME CMD
23882 pts/0 00:00:00 zsh
23953 pts/0 00:00:00 ps要查看系统上所有正在运行的进程，而不仅仅是你终端中的进程，你可以使用带选项的 ps 命令。一个非常常见且有用的组合是 ps aux。
a: 显示所有用户的进程。u: 以面向用户的格式显示（显示用户、CPU%、MEM% 等）。x: 包括未附加到终端的进程。如果你要查找特定内容，长长的进程列表并没有太大用处。我们可以将 ps 与 grep 命令结合使用来过滤输出。让我们查找你在上一步中启动的 sleep 进程。
ps aux | grep sleep此命令过滤 ps aux 的输出，仅显示包含“sleep”一词的行。
labex 23885 0.0 0.0 7264 868 pts/0 S 11:50 0:00 sleep 300
labex 23962 0.0 0.0 10788 2240 pts/0 S+ 11:52 0:00 grep --color=auto sleep你可能会在输出中看到两行。一行是你的 sleep 300 进程。另一行是你自己运行的 grep sleep 命令，它在你运行 ps 捕获进程列表的那一刻也在运行。注意 sleep 300 的 PID（在此示例中为 23885）与你首次在后台运行该命令时看到的 PID 相匹配。
另一种常用的进程查看格式是 ps -ef。
-e: 选择系统上的每个进程。-f: 显示“完整”格式的列表，其中包含有用的信息，如父进程 ID (PPID)。让我们尝试一下，再次使用 grep 来查找我们的 sleep 进程。
ps -ef | grep sleep输出格式不同，但提供了类似的信息。此视图特别有助于通过 PID 和 PPID 列查看进程层次结构。
UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD
labex 23885 23882 0 11:50 pts/0 00:00:00 sleep 300
labex 23964 23882 0 11:53 pts/0 00:00:00 grep --color=auto sleep你现在已经了解了如何使用 ps 来获取系统进程的快照。通过将其与 grep 等工具结合使用，你可以快速查找和检查特定进程。
top 监控系统资源在本步骤中，你将学习使用 top，这是一个用于实时系统监控的强大工具。虽然 ps 提供进程的静态快照，但 top 提供了系统活动的动态、持续更新的视图，这对于识别正在发生的资源密集型进程非常有价值。
要开始，只需在终端中输入 top 并按 Enter。
top你的整个终端窗口将被 top 界面占据。它看起来会像这样，数据每隔几秒刷新一次。
top - 12:05:15 up 15 min, 1 user, load average: 0.00, 0.01, 0.00
Tasks: 115 total, 1 running, 114 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 0.1 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 99.8 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
MiB Mem : 1987.2 total, 985.4 free, 501.8 used, 500.0 buff/cache
MiB Swap: 2048.0 total, 2048.0 free, 0.0 used. 1325.4 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
1 root 20 0 167900 12936 8488 S 0.0 0.6 0:01.15 systemd
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kthreadd
...top 界面分为两个主要部分：
%Cpu(s)) 和内存使用情况 (MiB Mem)。%CPU) 排序。top 命令是交互式的。你可以使用各种按键来改变它的行为。让我们尝试几个：
M (大写 'm')。列表将根据 %MEM 列重新排序，将内存使用最多的进程排在最前面。P (大写 'p')。这将把列表按默认的 %CPU 列重新排序。sleep 进程: 你可以尝试找到你之前启动的 sleep 进程。它可能在列表的靠后位置，因为它没有使用任何 CPU。你可以使用 向下箭头 和 向上箭头 键在进程列表中滚动。当你完成观察后，可以随时退出 top。
top: 按 q 退出 top 界面并返回到你的命令提示符。你现在已经学会了使用 top 来实时查看系统的进程和资源使用情况。对于任何系统管理员来说，这是排查性能问题的首选命令。
fg, bg 和 Ctrl-Z 管理作业控制在本步骤中，你将学习如何管理正在运行的作业的状态。你已经知道如何将作业放到后台运行，但如果你在前台启动了一个长时间运行的命令，然后意识到你需要收回你的终端，该怎么办？作业控制允许你在前台和后台之间移动进程，以及暂停（停止）和恢复它们。
让我们来处理你之前启动的 sleep 300 进程。首先，使用 jobs 命令检查其状态，确保它仍在运行。
jobs你应该会看到你的 sleep 作业正在后台运行。
[1] + running sleep 300现在，让我们将这个作业放到前台。要做到这一点，使用 fg (foreground) 命令，后跟以 % 为前缀的作业 ID。由于我们的作业 ID 是 1，命令是：
fg %1shell 将显示命令名称以及额外的作业信息，并且你的命令提示符将消失。终端现在被 sleep 300 命令“占用”，等待它完成。
[1] + 394 running sleep 300要收回你的终端而不终止进程，你可以将其停止。按下组合键 Ctrl-Z（按住 Ctrl 键并按下 Z）。
此操作会向进程发送一个特殊信号 (SIGTSTP)，该信号会暂停其执行。进程不会被终止；它只是被挂起。你将看到一条确认此操作的消息，并且你的提示符会返回。
[1] + 394 suspended sleep 300现在，再次检查你的作业状态：
jobs输出现在显示作业的状态为“suspended”。
[1] + suspended sleep 300已停止的作业可以被恢复。你可以使用 fg 在前台恢复它，或使用 bg 在后台恢复它。让我们使用 bg 命令在后台恢复它。
bg %1shell 将确认该作业现在已在后台重新运行。
[1] + 394 continued sleep 300你可以使用 jobs 最后一次验证其状态，以查看它已恢复为“Running”。你现在已成功地将一个进程从后台移到前台，停止了它，并在后台恢复了它。
renice 调整进程优先级在本步骤中，你将学习如何影响正在运行的进程的调度优先级。在 Linux 中，“nice”值决定了一个进程相对于其他进程能获得多少 CPU 时间。nice 值范围从 -20（最高优先级）到 +19（最低优先级）。默认情况下，大多数进程的 nice 值为 0。较高的 nice 值意味着进程对其他进程更“友好”，更容易让出 CPU 时间。
我们将调整你一直在使用的 sleep 进程的优先级。要做到这一点，你首先需要它的进程 ID (PID)。你可以使用 ps 和 grep 再次找到它。
ps aux | grep sleep查找与 sleep 300 对应的行（而不是 grep 命令本身），并记下第二列的 PID。
labex 23885 0.0 0.0 7264 868 pts/0 S 11:50 0:00 sleep 300
labex 24101 0.0 0.0 10788 2240 pts/0 S+ 12:15 0:00 grep --color=auto sleep在这个例子中，PID 是 23885。你必须在以下命令中使用你自己的输出中的 PID。
现在，让我们检查进程当前的 nice 值 (NI)。带 -o 选项的 ps 命令允许你指定自定义输出列。
ps -o pid,ni,cmd -p <YOUR_PID>将 <YOUR_PID> 替换为你 sleep 进程的实际 PID。例如：ps -o pid,ni,cmd -p 23885。
PID NI CMD
23885 5 sleep 300正如预期的那样，默认的 nice 值 (NI) 是 5。
现在，让我们使用 renice 命令更改此值。我们将 nice 值增加到 10，这将降低进程的优先级。普通用户只能增加自己进程的 nice 值（使其优先级降低）。
renice -n 10 -p <YOUR_PID>同样，将 <YOUR_PID> 替换为你进程的 PID。该命令将报告旧的和新的优先级。
23885 (process ID) old priority 5, new priority 10最后，通过再次运行 ps 命令来验证更改是否生效：
ps -o pid,ni,cmd -p <YOUR_PID>输出现在应该显示新的 nice 值。
PID NI CMD
23885 10 sleep 300你已成功更改了正在运行的进程的优先级。这是一种有用的技术，可以确保长时间运行的、非关键的后台任务不会干扰更重要的前台工作。
kill 终止进程在最后这个步骤中，你将学习如何终止一个进程。虽然有些进程会自行结束，但你通常需要手动停止一个不再需要、行为异常或仅为临时目的而启动的进程，就像我们的 sleep 命令一样。为此，主要工具是 kill 命令。
kill 命令向指定的进程发送一个信号。默认情况下，它发送 SIGTERM (terminate) 信号，该信号会礼貌地请求进程关闭，允许它在退出前执行任何清理操作。
你可以使用进程 ID (PID) 或当前 shell 中后台作业的作业 ID 来定位进程。使用作业 ID 通常更方便。
首先，让我们确认我们的 sleep 作业仍在运行。
jobs你应该会看到列出的 sleep 进程。
[1]+ Running sleep 300 &现在，使用带有作业 ID (%1) 的 kill 命令来终止它。
kill %1运行命令后，shell 可能会在终端打印一条消息，表明作业已被终止。此消息可能会立即出现，或者在你再次按下 Enter 键后出现。
[1]+ Terminated sleep 300让我们验证一下进程是否真的消失了。再次运行 jobs 命令。
jobs该命令现在应该不产生任何输出，因为在此 shell 会话中没有其他活动的作业了。你也可以使用 ps 来仔细检查。
ps aux | grep sleep你可能看到的唯一一行是 grep sleep 命令本身。原始的 sleep 300 进程已不再运行。
在进程无响应且不响应默认 SIGTERM 信号的情况下，你可以发送一个更强制的信号，SIGKILL (信号编号 9)，它会立即终止进程，而不给它清理的机会。命令将是 kill -9 %1。这应该作为最后的手段使用。
恭喜！你现在已经练习了 Linux 中基本进程管理的完整生命周期：在后台启动进程，使用 ps 和 top 进行检查，使用作业控制进行管理，调整其优先级，最后，终止它。
在本实验中，你学习了在 Linux 环境下管理和监控进程的基本技能。你首先使用 & 运算符在后台运行一个进程，并使用 jobs 命令查看其状态。然后，你探索了如何使用 ps 检查所有正在运行的进程以查找进程 ID (PID) 等详细信息，以及如何使用 top 进行系统资源使用情况和活动进程的实时监控。
此外，你还通过使用 Ctrl-Z 挂起一个前台进程，使用 bg 将其移到后台，以及使用 fg 将其带回前台来练习了作业控制。你还学会了如何使用 renice 调整进程的调度优先级，以及如何使用 kill 命令及其 PID 来优雅地终止一个进程。