Linux運維之進程管理

一、進程概念

進程是內核的一個功能，在Linux中，運行一個程序或命令可以出發一個事件而驅動一個PID，在linux系統中，系統只識別二進制程序文件，我們可以通過執行系統上的二進制程序來運行程序，進而產生進程。在linux系統中第一個進程是init程序，它是系統開機第一個加載的程序，用來支撐系統的正常運行的一個程序，內核啟動的一個用戶級進程。

 

1.進程優先級

         進程優先級被分為系統優先級和實時優先級

         系統優先級：數字越小，優先級越高

         0-139（老版本操作系統如4,5）

         各有140個運行隊列和過期隊列，當一個進程支執行完成后會將進程放到過期隊列上來，如果一個進程的優先級低，進程執行了一會，系統將會把它丟到過期隊列當中來。

         實時優先級：99-0：值越大優先級越高

 

         nice值：-20，19對應系統優先級100-139或99

 

2.進程狀態

         在linux中，進程是搶占式多任務的，進程的類型被分為：

         守護進程：在系統引導過程中啟動的進程，即跟終端無關的進程

         前臺進程：跟終端有關，通過終端啟動的進程；需要注意的是，也可以吧前臺啟動的進程送往后臺，以守護模式運行。

 

運行態： running進程正在運行中

就緒態：ready

睡眠態:sleeping

            可中斷：interruptable

            不可中斷：uninterruptable，通常是指被IO阻塞的進程，等待IO滿足之前無法繼續運行

停止態：stopped，暫停于內存中，但不會被調度，除非手動啟動

僵死態：zombie，進程結束，父進程結束前，子進程不關閉

根據進程占用資源的多少可以將進程分為：

CPU密集型：對CPU占用率高的進程

IO密集型：等待I/O時間長的進程

 

 

3.進程管理

在linux系統中，有很多的進程都在運行，但其中有一個程序很重要，那該如何讓這個最重要的程序先運行呢，所以這些情況下，我們都應該先查詢系統當前運行的進程，此時我們可以通過一些進程的管理工具來獲得進程的管理工具有：top，pstree，ps，pidof，pgrep，pkill，htop，glances，pmap，vmstate，dstat，iostat，sar，kill，jobs，bg，fg等

 

pstree：以顯示當前系統上的進程樹

 

ps：process state 進程狀態

默認顯示當前終端中的進程

命令格式：ps [options]

-a：所有與終端有關的進程

-x：所有與終端無關的進程，通常與-a選項一起使用，可列出教完整信息

-u：顯示與進程所有者的信息

-f：顯示進程的父進程

-l：較長、教詳細的將該PID信息列出

-o 顯示指定的信息如 pid(進程號),comm（命令）,%cpu（cpu占用百分比）,%mem（內存占用百分比）,state（進程狀態）,tty（終端）,euser（進程生效者）,ruser(進程真正執行者)

組合選項

-ef

           -e：顯示所有進程

           -f：顯示完整格式程序信息

-eFH

           -F：顯示更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

 

ps顯示字段解釋

USER        PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND

root          1  0.0  0.0  19352  1552 ?        Ss   15:41   0:01 /sbin/init

root          2  0.0  0.0      0     0 ?        S    15:41   0:00 [kthreadd]

root          3  0.0  0.0      0     0 ?        S    15:41   0:00 [migration/0]

root          4  0.0  0.0      0     0 ?        S    15:41   0:00 [ksoftirqd/0]

root          5  0.0  0.0      0     0 ?        S    15:41   0:00 [stopper/0]

root          6  0.0  0.0      0     0 ?        S    15:41   0:00 [watchdog/0]

USER        PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND

—————————————————————————————————————————–

USER：用戶

PID：進程ID

%CPU：占用cpu百分比

%MEM：占用內存百分比

VSZ：Virtual memory Size，虛擬內存集，線性內存

RSS：ReSident Size，常駐內存及

STAT：進程狀態

R：running

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，會話進程首進程

START：進程起始時間

TIME：進程運行時長

COMMAND：運行進程的命令

ni：nice值

pri：priority優先級

psr：processor,cpu編號

rtprio：實時優先級

 

 

pgrep 搜索進程

pgrep [-flvx] [-d delimiter] [-n|-o] [-P ppid,…] [-g pgrp,…] [-s sid,…] [-u euid,…] [-U uid,…] [-G gid,…] [-t term,…] [pattern]

           

-u uid：進程生效者

-U uid：進程真正發起者（比如我普通用戶運行passwd運行，可執行程序passwd有suid它是以root的身份來運行程序，但進程真正的發起者是普通用戶）

-t terminal：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：顯示指定進程的子進程

 

示例：

pgrep  -u   hadoop  查找生效者是hadoop用戶的進程

pgrep  -t  pts/2

 

 

 

pidof  根據程序名查找pid

命令格式：pidof [-s] [-c] [-x] [-m] [-o omitpid] [-o omitpid..]  program [program..]

如pidof bash

 

uptime

顯示當前時間，系統已啟動的時間、當前上線人數，系統平均負載（1、5、10分鐘的分軍服在，一般不會超過1）

系統平均負載：在特定時間間隔內運行隊列中的平均進程數

 

如果每個CPU內核當前活動的進程數不大于3，那么系統新能良好，如果CPU內核任務數大于5，這臺機器性能有嚴重問題，如果主機是一個雙核CPU的話，當Load Average為6的時候說明機器已經被充分使用了

20:49:12 up  5:07,  3 users,  load average: 0.00, 0.02, 0.05

 

4.進程管理工具

 top

top欄位信息介紹

us：用戶空間

sy：內核控件

ni：調整nice時間

id：空閑

wa：I/O等待時間

hi：硬終端

si：軟終端（模式切換）

st：被偷走的時間

 

PID：任務的進程ID

PPID：父進程ID

RUSER：進程真正執行者

UID：任務所有者ID

USER：任務所有者名稱

GROUP：任務所有者群組名

TTY：終端

PR：優先級

%CPU：CPU使用率

%MEM：內存使用率

S：進程狀態

TIME+:CPU時間，精確到秒

 

top命令有許多命令，當我們執行top命令后，在交互界面敲一下鍵會顯示不同的效果

排序

P：以占據CPU百分比排序 %CPU

M：以占據內存百分比排序 %MEM

T:累計占據CPU時長，TIME+

 

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（數字）

memory信息： m命令

退出命令：q

修改刷新時間間隔： s  #

終止指定進程： k  pid

保存文件：W，默認保存在/root/.toprc文件中

 

選項：

-d #：指定刷新時間間隔，默認為3秒

-b：以批次方式顯示

-n #：顯示多少批次

 

htop命令該命令系統默認不會安裝，需要從epel源上安裝htop命令

命令格式：   htop [-dChusv]

選項：

-d # ：指定延遲時間

-u username：僅顯示指定用戶的進程

-s colume ：以指定字段進行排序

 

子命令：（在執行htop命令后在進入界面輸入一下子命令）

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：選定的進程綁定至某指定CPU核心

t：顯示進程樹

 

5.內存工具

vmstate命令：虛擬內存信息

vmstat[options] [delay [count]]

vmstat 2  5每兩秒顯示一次，一共顯示五次，然后退出

procs ———–memory———- —swap-– —–io-— —system— —–cpu—–

 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st

 1  0      0 1169128  32640 403716    0    0     8     1   12    9  0  0 100  0  0        

 1  0      0 1169048  32640 403720    0    0     0     0   37   26  0  0 100  0  0        

 0  0      0 1169048  32648 403720    0    0     0     6   46   48  0  0 100  0  0        

 0  0      0 1169112  32648 403720    0    0     0    16   42   33  0  0 100  0  0        

 1  0      0 1169112  32648 403720    0    0     0     0   40   26  0  0 100  0  0        

欄位信息

procs

r：等待運行的進程個數，和核心數有關

b：處于不可中斷睡眠態的進程個數（被阻塞的隊列長度）

 

memory

         swap：交換內存的使用總量

         free：空閑屋里內存總量

         buffer：用于緩沖的內存總量

         cache：用于緩存的內存總量

 

swap

         si：從磁盤交換內存的數據速率（kb/s）

         so：從內存交換至磁盤的數據速率（kb/s）

 

io

         bi：從塊設備讀入數據到系統的速率（kb/s）

         bo：保存數據到塊設備的速率（kb/s）

 

system

         in：interrupts，中斷速率，包括時鐘

         cs：context switch，進程切換速率

 

cpu

      us：用戶空間

sy：內核控件

ni：調整nice時間

id：空閑

wa：I/O等待時間

hi：硬終端

si：軟終端（模式切換）

st：被偷走的時間

 

選項

-s：顯示內存的統計數據

 

pmap：進程對應的內存映射

命令格式：pmap [ -x | -d ] [ -q ] pids…

-x：顯示詳細格式的信息

或者查看文件來顯示此信息

cat /proc/pid/pmap      pid進程編號

 

 

系統監控工具

glances

命令格式glances  [-bdehmnrsvyz1]  [-B  bind]  [-c  server]  [-C  conffile]  [-p port] [-P password] [–password] [-t refresh] [-f file] [-o output]

 

選項

-b：以Byte為單位顯示網卡的數據速率

-d：關閉磁盤I/O模塊

-f： /path/to/somefile：設定輸入文件位置

-o {html|csv}：輸出格式

-m：禁用mount模塊

-n：禁用網絡模塊

-t #：延遲時間間隔

-l：每個CPU相關數據單獨顯示

      

C/S模式下運行glances

服務模式：

glances –s –B ip

 

客戶端模式

glances –c  ip

 

dstate命令，系統資源統計

命令格式： dstat [-afv] [options..] [delay [count]]

-c：顯示CPU相關信息

-d：顯示disk相關信息

-g：顯示page相關統計信息

-m：顯示內存相關統計信息

-n：顯示網絡相關統計信息

-p：顯示進程相關統計信息

-r：顯示io請求相關的同屬數據

-s：顯示swaped相關的統計數據

 

6. 進程管理工具

重要的信號

1）SINGHUP：讓一個進程不用重啟就可以重讀其配置文件，并讓新的配置信息生效

2）SIGINT：中止正在運行的進程相當于ctrl+c

9)SINGKILL：殺死正在運行的進程

15)SINGTERM:終止正在運行的進程，正常結束進程

18)SINGCONT：繼續運行一個進程

19)SINGSTOP：后臺休眠

指定信號的方法：

信號的數字標識：1,2,9

信號完整名稱：SIGHUP

信號簡寫名稱：HUP

 

殺死進程

kill命令

命令格式kill [-s signal|-p] [–] pid..

示例：

kill  -1    120  使用1號信號重讀該進程的配置文件

kill  -9    120  強制殺死該進程

 

killall  command（當某個命令運行多個進程時，想殺死該命令產生的全部進程）

 

pkill

命令格式：pgrep [-flvx] [-d delimiter] [-n|-o] [-P ppid,…] [-g pgrp,…] [-s sid,…] [-u euid,…] [-U uid,…] [-G gid,…]

-SIGNAL

-u uid: 生效者

-U uid ：real user ，進程真正發起者

-t terminal：與指定終端相關的進程

-l：顯示進程名

-a：顯示整格式的進程名

-P pid：顯示父進程為此處指定的進程的進程列表

 

示例：

pkill  -u   hadoop

pkill  -t   pts/3  

 

二、作業管理

Linux的作業控制

前臺作業：通過終端啟動，且啟動后一直占據終端

后臺作業：可通過終端啟動，但啟動后即轉入后臺運行（釋放終端）

 

運行中的作業 ctrl+z讓作業運行與后臺

command & 作業未啟動是執行此操作讓作業進入后臺

后臺作業雖然被送往后臺運行，但依然與終端相關，退出終端，將關閉后臺作業。

nohup command     screen command 剝離與終端的關系，即使終端斷開，也依然運行

 

jobs：查看所有作業

[root@server ~]# jobs

[1]   Stopped                 vim

[2]-  Stopped                 find / -name a

[3]+  Stopped                 vim

 

1.作業控制

fg[[%]JOB_NUM]：把指定的后臺作業調回前臺；

bg[[%]JOB_NUM]：讓送往后臺的作業在后臺繼續運行；

kill [%JOB_NUM]：終止指定的作業

 

當工作中需要同時運行多個進程，提高工作效率，可以這么干

 

vi all.sh

f1.sh&

f2.sh&

f3.sh&

(f1.sh&);(f2.sh&);(f3.sh&)

{ f1.sh& f2.sh& f3.sh& }

 

2.進程優先級調整

進程是存在優先級的，所謂優先級是指被執行的順序，優先級越高，被執行的順序越靠前，反之，越靠后

靜態優先級：100-139

進程默認啟動時的nice值為0，優先級為120

只有根用戶才能降低nice值（提高優先性）

 

進程優先級的調整方法

nice命令

命令格式：nice [OPTION] [COMMAND [ARG]…] （程序未啟動時）

nice  -n  -10   pid

 

renice

命令格式：renice [-n] priority [[-p] pid …] [[-g] pgrp …] [[-u] user …]

renice –n  -10  pid   （進程已經運行）