Linux進程與作業

操作系統的組成部分：硬件，kernel，lib，
系統調用-->調用kernel
lib調用--> 庫調用，kernel調用
運行用戶代碼-->用戶模式-->用戶空間；
運行kernel-->內核模式-->內核空間；

內核的功用：進程管理，文件系統，網絡功能，內存管理，驅動程序，安全功能

CPU寄存器至保存當前狀態的數據：------>找一個地方保存數據-->恢復數據：

進程-->Process:運行中的程序的一個副本；

同一個程序可以被創建并行的多個進程；
    進程存在生命周期；-->進程是一個活體，有生命周期；

task struct：任務結構體：內核存儲進程信息的固定格式；
    多個任務的task struct組件的鏈表；task list

進程創建：
    init是無法像內核調用特權指令，但是可以進行創建進程；

    進程是由父進程創建：父子關系
        fork（請求創建進程的調用接口；）
        clone（克隆自己的數據給子進程；）
    任何進程銷毀都是其父進程進行銷毀；

    進程優先級：
        0-139：
            0-99：實時優先級；-->數字越大優先級越高；
            100-139：靜態優先級；-->數字越小優先級越高；

        NICE值：
            -20，19程序的優雅值：

        Big O
            O（1），O（logn），O（n），O（n^2）,O（2^n）;

    每個程序有2個隊列：運行隊列，過期隊列；
        程序運行優先級查看運行隊列：

進程的task struct：

進程內存：
    內核完成資源分配：
    同一個命令，不同數據使用的內存也是不一樣的；
    將內存分割成一個個4k的頁框存儲頁面數據；
    page frame：頁框，存儲頁面數據；
    每個進程的所占的內存有page frame組成；偽裝成連續空間給進程；

    以32位系統位列：每個進程運行時內核告訴進程有3G內存可用；-->虛擬內存-->線性地址空間；

    真正分配的內存空間：物理地址空間：-->與先行地址空間是離散對應的；

內存為每個進程都保存了task stauct；
    MMU：Memory Management Unit內存管理單元；
    缺頁異常：訪問數據，發現物理空間數據不在了；

常駐內存集：不能被交換
虛擬內存集：可以進行交換-->swap上

IPC：Inter Process Communication
    進程與進程無法通信：
        如需要通信：同一主機上；
            signal
            shm：shared memory 共享內存空間；
            semerphor

        不同主機上：
            rpc：remote procecure call：遠程過程調用；
            socket：基于套接通信；

Linux內核：搶占式多任務：

進程類型：

守護進程：daemon；與終端無關，在系統引導過程中啟動的進程；
前臺進程：用戶終端啟動進程：與終端相關；
    注意：也可把在前臺啟動進程送往后臺，變為以守護模式運行；

進程狀態：
    運行態：running
    就緒態或睡眠態：ready
    睡眠態：
        可中斷睡眠：任意時間都可喚醒：interruptable
        不可中斷睡眠：uninterruptable
進程：指令+數據
一次IO是由分2段進行：磁盤加載內核內存，內核內存復制進程內存；
第二段：IO調用過程。
第一段：

    停止態：暫停于內存中，但不會被調度，除非手動啟動；
    僵死態：zombie

    init：是負責收拾沒有父進程的子進程；

進程的基本分類：
    CPU-Bound：CPU密集進程-->消耗更多的CPU
        非交互式：
    IO-Bound：IO密集進程-->
        交互式：

Linux進程查看及管理工具：

pstree工具：
** pstree - display a tree of processes**
**[root@wanghongkai ~]# pstree
init─┬─NetworkManager─┬─dhclient
     │                └─{NetworkManager}
     ├─abrtd
     ├─acpid
     ├─atd
     ├─auditd───{auditd}
     ├─automount───4*[{automount}]
     ├─bonobo-activati───{bonobo-activat}
     ├─certmonger


ps：process state進程狀態查看工具：
     ps - report a snapshot of the current processes.

Linux系統各進程的相關信息均保存在/proc/PID目錄下的各文件中；
    支持2中風格：-或空
常用組合：aux
    u：以用戶為中心組織進程狀態信息顯示：
    a：所有與終端相關的進程；
    x：與終端無關的進程：
    線程是進程的子單位
[root@wanghongkai ~]# ps aux
USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root         1  0.0  0.1  19352  1452 ?        Ss   04:26   0:02 /sbin/init
root         2  0.0  0.0      0     0 ?        S    04:26   0:00 [kthreadd]

USER：進程屬主；
PID：進程ID；
cup：cpu百分比；
vsz：虛擬內存或線性內存集：
RSS：常駐內存集：不能放在交換分區的；
TTY：通過那個終端啟動：
COMMAND：那個命令使用的：
STAT：進程狀態：
    R：runing
    S：interruptable sleeping
    D：uninterruptable sleeping
    T：stopped
    Z：zombie
    +：前臺進程
    l：多線程進程
    N：低優先級進程
    <：高優先級進程
    s：session leader
START：啟動時間：

常用組個：-e
    -e：顯示所有進程
    -f：顯示完整的進程信息    

常用組合：-eFH
    -F：顯示完整格式的進程信息
    -H：以進程層級格式顯示進程相關信息

[root@wanghongkai ~]# ps -F
UID        PID  PPID  C    SZ   RSS PSR STIME TTY          TIME CMD
root     20570 20566  0 27154  2044   0 19:41 pts/1    00:00:00 -bash
root     20744 20570  0 27560  1136   0 20:07 pts/1    00:00:00 ps -F
[root@wanghongkai ~]# ps -f
UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root     20570 20566  0 19:41 pts/1    00:00:00 -bash
root     20746 20570  0 20:08 pts/1    00:00:00 ps -f

常用組合：-eo ，axo 自定義想查看進程；
ps -eo pid,tid,class,rtprio,ni,pri,psr,pcpu,stat,wchan:14,comm
ps axo stat,euid,ruid,tty,tpgid,sess,pgrp,ppid,pid,pcpu,comm
ps -eopid,tt,user,fname,tmout,f,wchan

    ni：nice值
    pri：priority，優先級
    psr：processor，CPU
    reprio：實時優先級

pgrep，pkill：進程顯示的過濾：
    pgrep [options] pattern
    pkill [options] pattern -->殺死進程；
    -U：實際用戶
    -u：有效用戶
    -t：與指定終端相關的進程
    -l：顯示進程名
    -a：顯示完整格式的進程名
    -P pid：顯示其父進程為此處指定的進程的進程列表

pidof：根據進程名獲取其PID：

top：top：默認是根據CPU排序時時查看工具：

top - 20:24:31 up 15:58,  3 users,  load average: 0.00, 0.00, 0.00
Tasks: 147 total,   1 running, 146 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s):  0.0%us,  0.0%sy,  0.0%ni,100.0%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
Mem:   1020080k total,   934040k used,    86040k free,    89512k buffers
Swap:  2097148k total,        8k used,  2097140k free,   512508k cached

  PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND                        
1 root      20   0 19352 1452 1132 S  0.0  0.1   0:02.96 init                            
2 root      20   0     0    0    0 S  0.0  0.0   0:00.00 kthreadd                        
3 root      RT   0     0    0    0 S  0.0  0.0   0:00.00 migration/0

[root@wanghongkai ~]# uptime
 20:27:50 up 16:01,  3 users,  load average: 0.00, 0.00, 0.00
**常用選項**
排序：
    P:以占據的CPU百分比：
    M：整體上占據內存百分比：
    T：累積占據CPU時長：

首部信息顯示：
    uptime信息：l命令
    tasks及CPU信息：t命令
    CPU分別顯示：1
    memory信息：m命令
    q：退出
    s：修改刷新時間間隔
    k：殺出某個進程
選項：
    -d：指定刷新時間間隔，默認是3秒
    -b：批次顯示，后跟-n #顯示多少批次

htop：在epel源當中的提供：這里我用的是阿里云：我講阿里云的eple源的鏡像加載到我的yum源中：
[epel]
name=epel-6.0
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/epel/6/x86_64/
gpgcheck=0
enabled=1

選項：
    -d #: 指定延遲時間；
    -u UserName: 僅顯示指定用戶的進程；
    -s COLOMN: 以指定字段進行排序；

命令：
    s: 跟蹤選定進程的系統調用；
    l: 顯示選定進程打開的文件列表；
    a：將選定的進程綁定至某指定CPU核心；
    t: 顯示進程樹