inux進程

進程的概念

當一個系統啟動時，剛開機是第一個運行的是內核代碼！先把內核放到cpu上運行，等內核控制和掌管了一切，有內核啟動進程！然后創建第一個進程 init進程  內核空間 用戶空間也都已被創建成功！后期的一切管理工作都由init來負責

init不能代表系統完成一些內核特權的執行！但由他負責向內核提交

他是總的由用戶管理的總進程，它會照自己樣子創建一個子進程，除了init以外，所有的進程都是由其父進程創建！ init是由 上帝（kernel）創造出來的

父進程如何創建子進程，是 fork 自身而來！父進程在創建子進程時是使用同一段內存空間！

• 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

• Process: 運行中的程序的一個副本，是被載入內存的一個指令集合

• 進程ID（Process ID，PID）號碼被用來標記各個進程

• UID、GID、和SELinux語境決定對文件系統的存取和訪問權限，

• 通常從執行進程的用戶來繼承

• 存在生命周期

• Linux內核存儲進程信息的固定格式：task struct

• 多個任務的的task struct組件的鏈表：task list

進程創建：

init：第一個進程
    父子關系
    進程：都由其父進程創建
        fork(), clone()

進程優先級：

系統優先級：數字越小，優先級越高
    0-139（CentOS4,5）
        各有140個運行隊列和過期隊列
    0-98，99（CenOS6）
        實時優先級: 99-0：值最大優先級最高
Nice值：-20，19對應系統優先級100-139或99

Nice值：
    -20,19

Big O：時間復雜度，用時和規模的關系

O(1), O(logn), O(n)線性, O(n^2)拋物線, O(2^n)

進程內存：

• Page Frame:  頁框，用存儲頁面數據，存儲Page 4k

• LRU：  Least Recently Used 近期最少使用算法,釋放內存物理地址空間和線性地址空間

• MMU：Memory Management Unit負責轉換線性和物理地址

事實上應用程序是不可能訪問硬件（包括內存），內核就是為了完成資源分配的，會把內存切割成固定大小的片段分配給各個應用使用大小為  4K！
內核分配多個不連續的內存，并把它們假裝成連續的（用一個中間層！使應用假裝跑在連續的內存中）

IPC: Inter Process Communication 進程之間的通信

• 同一主機上：

    signal   發信號
    shm: shared memory  使用共享內存，讀其他進程的內存空間
    semerphor  發一個短小的信號！

• 不同主機上：

    rpc: remote procecure call  遠程過程調用
    socket: 基于套接字通信！
     首先創建一個 socket 文件 ：一端保存著自己的端口，還保存有對方的通信端口   進程關閉了就把這個關閉

Linux內核：搶占式多任務

進程類型：

• 守護進程: 在系統引導過程中啟動的進程，跟終端無關的進程；

• 前臺進程：跟終端相關，通過終端啟動的進程

注意：也可把在前臺啟動的進程送往后臺，以守護模式運行；

進程狀態：

• 運行態：running

• 就緒態：ready

• 睡眠態：

• 可中斷：interruptable

• 不可中斷：uninterruptable

• 停止態：暫停于內存中，但不會被調度，除非手動啟動之；stopped

• 僵死態：zombie

進程的分類：

CPU-Bound：CPU密集型，非交互
IO-Bound：IO密集型，交互

系統進程管理工具

Linux系統狀態的查看及管理工具：pstree, ps, pidof, pgrep, top, htop, glance, pmap, vmstat, dstat, kill, pkill, job, bg, fg, nohup

pstree命令

pstree命令以樹狀圖的方式展現進程之間的派生關系，顯示效果比較直觀。

顯示當前所有進程的進程號和進程id
pstree -p

[root@qzx /etc/yum.repos.d ]# pstree -p
systemd(1)─┬─ModemManager(789)─┬─{ModemManager}(807)
           │                   └─{ModemManager}(818)
           ├─NetworkManager(44463)─┬─dhclient(47671)
           │                       ├─dhclient(47742)
           │                       ├─{NetworkManager}(44464)
           │                       └─{NetworkManager}(44467)
           ├─abrt-watch-log(828)

顯示所有進程的所有詳細信息，遇到相同的進程名可以壓縮顯示。
pstree  -a

ps 列舉進程

適用ps來查看進程信息

語法 ps [OPTION]…

支持三種選項：

• UNIX選項 如-A -e

• BSD選項 如a

• GUN選項 如—help
  ? 默認顯示當前終端中的進程
  ? a 選項包括所有終端中的進程
  ? x 選項包括不鏈接終端的進程
  ? u 選項顯示進程所有者的信息
  ? f 選項顯示進程的父進程
  ? o 屬性… 選項顯示定制的信息：
   pid、comm、%cpu、%mem、state、tty、euser、ruser

常用組合之一：aux

    VSZ：虛擬內存集；
    RSS：Resident Size，常駐內存集；
    STAT：
        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

常用組合之二：-ef

• -e：顯示所有進程

• -f：顯示完整格式的進程信息

• -F：顯示完整格式的進程信息；

• C： cpu utilization

• PSR：運行于哪顆CPU之上

• -H：以層級結構顯示進程的相關信息；

常用組合之三：-eFH

常用組合之四：-eo, axo

    o  field1, field2,...：自定義要顯示的字段列表，以逗號分隔；
    常用的field：pid, ni, pri, psr, pcpu, stat, comm, tty, ppid, rtprio

    ni：nice值；
        priority：priority, 優先級；
        rtprio：real time priority，實時優先級；

搜索進程

最靈活：ps 選項 | 其它命令

按預定義的模式：pgrep

pgrep [options] pattern
   -u uid: effective user，生效者

-U uid: real user，真正發起運行命令者
-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

按確切的程序名稱：/sbin/pidof
$pidof bash

uptime

[root@LinServ-1 ~]# uptime
 15:31:30 up 127 days,  3:00,  1 user,  load average: 0.00, 0.00, 0.00

        15:31:30          //系統當前時間
        up 127 days,  3:00   //主機已運行時間,時間越大，說明你的機器越穩定。
        1 user      //用戶連接數，是總連接數而不是用戶數
        load average: 0.00, 0.00, 0.00  // 系統平均負載，統計最近1，5，15分鐘的系統平均負載

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分鐘的平均負載，一般不會超過1）

系統平均負載:

指在特定時間間隔內運行隊列中的平均進程數。

如果每個CPU內核的當前活動進程數不大于3的話，那么系統的性能良好。如果每個CPU內核的任務數大于5，那么這臺機器的性能有嚴重問題。

如果linux主機是1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。

top：

排序：

• P：以占據的CPU百分比,%CPU

• M：占據內存百分比,%MEM

• T：累積占據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

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；

退出命令：q

修改刷新時間間隔：s

終止指定進程：k

保存文件：W

%Cpu(s):對應的那一橫欄：

us：用戶空間
sy：內核空間
ni：調整nice時間
id：空閑
wa：等待IO時間
hi：硬中斷
si：軟中斷（模式切換）
st：虛擬機偷走的時間

—

黑底的欄位信息簡介

PID (Process Id ) :  任務的進程ID
PPID (Parent Process Pid) :  父任務的進程ID
RUSER (Real User Name) : 任務的所有者真實名稱
UID (User Id) : 任務所有者ID
USER (User Name) : 任務所有者名稱
GROUP (Group Name) : 任務所有者群組名
TTY (Controlling Tty) : 終端
PR (Priority):優先級
%CPU (CPU usage) : CPU使用率
%MEM (Memory usage (RES)) : 內存使用率
S (Process Status) : 進程狀態
TIME+ (CPU Time, hundredths) : CPU時間，精確到秒

htop命令：需從Fedora-EPEL源安裝

http://172.16.0.1/fedora-epel/7/x86_64

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：

• 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 或者 F5
  

vmstat命令：

• Report virtual memory statistics

    vmstat 2 10
    表示 命令每2秒鐘刷新一次，刷新10次

pmap命令：進程對應的內存映射表

語法 pmap [選項] pid […]

-x: 顯示詳細格式的信息；

#pmap 1
查看 1 號進程的系統映射

另外一種實現：
# cat /proc/PID/maps

glances命令：EPEL源

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

常用選項：

• -b: 以Byte為單位顯示網卡數據速率

• -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

• -1：每個CPU的相關數據單獨顯示

C/S模式下運行glances命令

1、服務模式：

glances -s -B IPADDR
IPADDR: 指明監聽的本機哪個地址

2、客戶端模式：

glances -c IPADDR
IPADDR：要連入的服務器端地址

dstat命令：系統資源統計

dstat [-afv] [options..] [delay [count]]

• -c: 顯示cpu相關信息

• -C #,#,…,total（總體的）

• -d: 顯示磁盤的相關信息

• -D total,sda,sdb,…total

• -g：顯示page相關統計數據

• -m: 顯示memory相關統計數據

• -n: 顯示network相關統計數據

• -p: 顯示process相關統計數據

• -r: 顯示io請求相關的統計數據

• -s: 顯示swapped相關的統計數據

• —tcp

• —udp

• —unix

• —raw

• —socket

• —ipc

• —top-cpu：顯示最占用CPU的進程

• —top-io: 顯示最占用io的進程

• —top-mem: 顯示最占用內存的進程

• —top-latency: 顯示延遲最大的進程

kill命令：

向進程發送控制信號，以實現對進程管理

顯示當前系統可用信號： kill -l

常用信號：man 7 signal

• 1) SIGHUP: 無須關閉進程而讓其重讀配置文件

• 2) SIGINT: 中止正在運行的進程；相當于Ctrl+c

• 9) SIGKILL: 殺死正在運行的進程

• 15) SIGTERM：終止正在運行的進程

• 18) SIGCONT：繼續運行

• 19) SIGSTOP：后臺休眠  相當于ctrl+z

如果復制一個大文件，可以用 ctrl+z送到后臺，不過這是是停止狀態，可以再用 kill 18 加這個進程  就可以繼續進行了

指定信號的方法：

• (1) 信號的數字標識；1, 2, 9

• (2) 信號完整名稱；SIGHUP

• (3) 信號的簡寫名稱；HUP

按PID：kill [-SIGNAL]  pid …

按名稱：killall [-SIGNAL]  （名稱）comm…

按模式：pkill [options] pattern

• -SIGNAL

• -u uid: effective user，生效者

• -U uid: real user，真正發起運行命令者

• -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: 顯示父進程為此處指定的進程的進程列表

例如：

pkill -t pts/2
表示殺掉 pts/2終端的進程！但是依賴的 bash 殺不了因為發的是 -15信號 要想殺全 就用 pkill -9 -t pts/2

jobs：

前臺作業(foregroud)：通過終端啟動，且啟動后會一直占據終端；
后臺作業(backgroud)：可以通過終端啟動，但啟動后即轉入后臺運行（釋放終端）；

如何讓作業運行于后臺？

(1) 運行中的作業

Ctrl+z
注意：送往后臺后，作業會轉為停止態；    

(2) 尚未啟動的作業

# COMMAND &

注意：此類作業雖然被送往后臺，但其依然與終端相關；如果希望把送往后臺的作業剝離與終端的關系：

nohup  COMMAND  &

注意此命令執行后即使父進程關閉依然會運行！執行它的父進程為init。這時只能關閉不能再調入前臺了~只能用kill關閉

查看所有作業：

# jobs

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 %號不可省??！

同時運行多個進程，提高效率

1、 vi all.sh
    f1.sh&
    f2.sh&
    f3.sh&

2、 (f1.sh&);(f2.sh&);(f3.sh&)

3、 { f1.sh& f2.sh& f3.sh& }

進程優先級調整：

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）

數值越低，優先級越高！

nice命令：

nice [OPTION] [COMMAND [ARG]…]

    [root@localhost ~]# nice -n 10 ping 10.1.0.1 
    調整進程優先級為 10

renice命令：對已運行的進程調整nice值

renice [-n] priority pid…

查看nice：

ps axo pid,comm,ni