Linux進程管理

內核的功能:

    進程管理 文件系統 網絡功能 內存管理 驅動程序 安全功能等

    rocess: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。

    task struct:Linux內核存儲進程信息的數據結構格式

task  list：多個任務的task Struct組成的鏈表

        進程創建：

             init：第一個進程

父子進程

        進程：

            都由其父進程創建，COW

             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（centos6）

            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

            big O：時間復雜度，有時和規模的關系

            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

            IPC：Inter Process Communication

        同一主機上：

            signal

            shm：shared memory

            semophore：信號量，一種計數器

        不同主機上：

            rpc：remote procedure call

socket：IP號和端口號

    

        Linux內核：搶占式多任務

        進程類型：

            守護進程：daemon，在系統引導過程中啟動的進程，和終端無關進程

            前臺進程：跟終端相關，通過終端啟動的進程

            注意：兩者可相互轉化

        進程狀態：

            運行態：running

            就緒態：ready

            停止態：stopped 暫停于內存中，但不會被調度，除非手動啟動

            將死態：zombie  結束進程，父進程結束前，子進程不關閉

        睡眠態：

            可中斷：interruptable

    不可中斷：uninterruptable

        進程的分類：

            CPU-Bound：CPU密集型，非交互式

             IO-Bound： IO密集型，交互

            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 – display a tree of processes

            ps命令：process state

            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

        VSZ：virtual Memory size 虛擬內存集 線性內存

        RSS：ReSident Size  常駐內存集

        STAT: 進程狀態

            R：running

            S：interruptable sleeping

            D：uninterruptable sleeping

            T：stopped

            Z：zombie

            +：前臺進程

            I：多線程進程

            N：低優先級進程

            <：高優先級進程

            s：session leader 會話（子進程）發起者

        常用組和：-ef

            -e：顯示所有進程

            -f：顯示完整格式程序信息

        常用組和：-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

        常用組和：自定義

            -eo：顯示所有進程，     定制屬性 例如：[root@nzg7 ~]# ps -eo pid,tid,class,rtprio,ni,pri,psr,pcpu,stat,comm

            -axo： 所有終端所有進程，定制屬性 例如：[root@nzg7 ~]# ps -axo stat,euid,ruid,tty,tpgid,sess,pgrp,ppid,pid,pcpu,comm

            ni：nice值

            pri：priority，優先級

              psr：processor，cpu編號

          rtprio：實時優先級

       最靈活：ps 選項 | 其他命令

         按預定義的模式：pgrep

            pgrep [options] pattern

            -u uid：effective user，生效者

            -U uid：real user  真正的發起運行命令者

            -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

              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充分使用了

    

     top：內置命令

 排序：

            p：已占據的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：   |命令

            tasks及cpu信息：+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

                保存文件：W

          

        欄位信息簡介

              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）

              s+：虛擬機偷走的時間

       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

        選項：

             -d #：指定刷新時間間隔，默認3秒

             -n #：以批次方式

            -b：以批次方式

             -u User：僅顯示指定用戶的進程

            -sCOLUME：以指定字段進行排序

                  #htop需要自己下載

        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

            vmstat命令：虛擬內存信息

            vmstat [options] [delay [count]]

            vmstat 2 5

        procs:

            r：等待運行的進程的個數，和核心數有關

            b：處于不可中斷睡眠態的進程個數(被阻塞的隊列的長度)

            memory： 

            swpd:   交換內存的使用總量

            free：  空閑物理內存總量

            buffer：用于buffer的內存總量

            cache： 用于cache的內存總量

        swap:

            si：從磁盤交換進內存的數據速率(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: 保存數據至塊設備的速率

            system：

            in: interrupts, 中斷速率，包括時鐘

            cs: context switch, 進程切換速率

        cpu：

            us: Time spent running non-kernel code

            sy: Time spent running kernel code

            id: Time spent idle. Linux 2.5.41前,包括IO-wait time.

            wa: Time spent waiting for IO. 2.5.41前，包括in idle.

            st: Time stolen from a virtual machine. 2.6.11前, unknown.

        選項：

            -s: 顯示內存的統計數據

        dstat命令：

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

             -c：顯示cpu相關信息

             -d：顯示disk的相關信息

             -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 tcp鏈接數

             –udpudp鏈接數

             –socket 查看詳細監控信息

             –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

    進程管理工具

        kill：

             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 -1

             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

              指定信號的方法：

             （1）信號的數字標識：1,2,9

             （2）信號的完整名稱：SIGHUP

             （3）信號的簡寫名稱：HUP

              按PID： kill [-SIGNAL] pid …

              按名稱：killall [-SIGNAL] comm …

              按模式：pkill [options] pattern

               -SIGNAL

               -u uid：effective user，生效者

               -Uuid：real user，真正發起運行命令著

               -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

        linux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）

       如何讓作業運行在后臺？

                 運行中的作業：ctrl+z

        尚未啟動的作業：COMMand &

                 后臺作業雖然被送往后臺運行，但其依然與終端相關，退出終端，將關閉后臺作業，如果希望送往后臺后，剝離與終端的關系

             #nohup COMMAND& #screen:COMMAND

          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

        進程優先級：

             默認優先級：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（提高優先級）

        nice命令：

            nice [OPTION] [COMMAND [ARG]…]

        renice命令：

            renice [-n] priority pid…

        查看：

            ps axo pid，comm，ni