3.7. 程序

FreeBSD 是一個多工的作業系統,也就是說在同一時間內可以跑超過一個程式。 每一個正在花時間跑的程式就叫做 程序 (process)。 您下的每個指令都至少會開啟一個新的程序, 而有些系統程序是一直在跑以維持系統正常運作的。

每一個程序都有一個不重覆的數字叫做 process ID ,或稱為 PID ,而且就像檔案一樣,每一個程序也有擁有者及群組。 擁有者及群組的資訊是用來決定什麼檔案或裝置是這個程序可以開啟的 (前面有提到過檔案權限)。 大部份的程序都有父程序。 父程序是開啟這個程序的程序,例如:您對 shell 輸入指令,shell 本身就是一個程序,而您執行的指令也是程序。 每一個您用這種方式跑的程序的父程序都是 shell。 有一個特別的程序叫做 init(8) 是個例外。init 永遠是第一個程序,所以他的 PID 一直都會是 1。 在 FreeBSD 開機的時候 init 會自動地被 kernel 開啟。

要看系統執行中的程序,有兩個相當有用的指令可用: ps(1) 以及 top(1)ps 指令是用來列出正在執行之程序,而且可以秀它們的 PID、用了多少記憶體、執行的指令名稱及其後之參數是什麼等等。 top 指令則是顯示所有正在執行的程序, 並且數秒鐘更新一次。因此您可以互動式的觀看您的電腦正在做什麼。

在預設的情況下,ps 指令只會顯示您所擁有的的程序。 例如:

% ps
  PID  TT  STAT      TIME COMMAND
  298  p0  Ss     0:01.10 tcsh
 7078  p0  S      2:40.88 xemacs mdoc.xsl (xemacs-21.1.14)
37393  p0  I      0:03.11 xemacs freebsd.dsl (xemacs-21.1.14)
48630  p0  S      2:50.89 /usr/local/lib/netscape-linux/navigator-linux-4.77.bi
48730  p0  IW     0:00.00 (dns helper) (navigator-linux-)
72210  p0  R+     0:00.00 ps
  390  p1  Is     0:01.14 tcsh
 7059  p2  Is+    1:36.18 /usr/local/bin/mutt -y
 6688  p3  IWs    0:00.00 tcsh
10735  p4  IWs    0:00.00 tcsh
20256  p5  IWs    0:00.00 tcsh
  262  v0  IWs    0:00.00 -tcsh (tcsh)
  270  v0  IW+    0:00.00 /bin/sh /usr/X11R6/bin/startx -- -bpp 16
  280  v0  IW+    0:00.00 xinit /home/nik/.xinitrc -- -bpp 16
  284  v0  IW     0:00.00 /bin/sh /home/nik/.xinitrc
  285  v0  S      0:38.45 /usr/X11R6/bin/sawfish

在這個範例裡可以看到 ps(1) 的輸出分成好幾個欄位。 PID 就是前面有提到的 process ID。 PID 的分配是從 1 開始一直到 99999,如果用完的話又會繞回來重頭開始分配 (若該 PID 已經在用了,則 PID 不會重新分配)。 TT 欄位是指這個程式在哪個 tty 上執行,在這裡可以先忽略不管。STAT 是程式的狀態,也可以先不要管。TIME 是這個程式在 CPU 上執行的時間——這通常不是程式總共花的時間, 因為當您開始執行程式後,大部份的程式在 CPU 上執行前會先花上不少時間等待 。 最後,COMMAND 是執行這個程式的命令列。

ps(1) 有幾個不同的選項組合可以用來變更顯示出來的資訊,其中一個最有用的組合是 auxwwa 可以顯示所有正在跑的程序的指令,不只是您自已的。 u 則是顯示程序的擁有者名稱以及記憶體使用情況。 x 可以把 daemon 程序顯示出來, 而 ww 可讓 ps(1) 顯示出每個程序完整的內容, 而不致因過長而被螢幕截掉了。

top(1) 也有類似的輸出。 一般的情況看像是這樣:

% top
last pid: 72257;  load averages:  0.13,  0.09,  0.03    up 0+13:38:33  22:39:10
47 processes:  1 running, 46 sleeping
CPU states: 12.6% user,  0.0% nice,  7.8% system,  0.0% interrupt, 79.7% idle
Mem: 36M Active, 5256K Inact, 13M Wired, 6312K Cache, 15M Buf, 408K Free
Swap: 256M Total, 38M Used, 217M Free, 15% Inuse

  PID USERNAME PRI NICE  SIZE    RES STATE    TIME   WCPU    CPU COMMAND
72257 nik       28   0  1960K  1044K RUN      0:00 14.86%  1.42% top
 7078 nik        2   0 15280K 10960K select   2:54  0.88%  0.88% xemacs-21.1.14
  281 nik        2   0 18636K  7112K select   5:36  0.73%  0.73% XF86_SVGA
  296 nik        2   0  3240K  1644K select   0:12  0.05%  0.05% xterm
48630 nik        2   0 29816K  9148K select   3:18  0.00%  0.00% navigator-linu
  175 root       2   0   924K   252K select   1:41  0.00%  0.00% syslogd
 7059 nik        2   0  7260K  4644K poll     1:38  0.00%  0.00% mutt
...

輸出的資訊分成兩個部份。開頭 (前五行) 秀出最近一個程序的 PID、系統平均負載 (系統有多忙錄的測試)、系統的開機時間 (從上次重開算起) 以及現在的時間等。 在開頭裡面的其他數字分別是在講有多少程序正在執行 (在本例中為47)、有多少記憶體及 swap space 被占用了,還有就是系統分別花了多少時間在不同的 CPU 狀態上。

接下來的部份是由好幾個欄位所構成,和 ps(1) 輸出的資訊類似。 就如同前例,您可以看到 PID、使用者名稱、CPU 花費的時間以及正在執行的指令。 top(1) 在預設的情況下還會告訴您程序用掉了多少的記憶體空間。 在這邊會分成兩欄,一個是總用量 (total size),另一個是實際用量 (resident size)——總用量是指這個應用程式需要的記憶體空間, 而實際用量則是指實際上該程式的記憶體使用量。 在這個例子裡面您可以看到 Netscape® 要了幾乎到 30 MB 的 RAM,但是只有用到 9 MB。

top(1) 每隔 2 秒鐘會自動更新顯示內容,可用 s 選項來改變間隔的時間。

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