Linux-進程管理

本小節介紹

 1、進程的描述

 2、用戶怎么樣管理進程

 3、進程管理的命令

進程的概念

       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。
       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（ProcessID ,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。
      進程創建： init：第一個進程 父子關系

      進程ID（PID）：進程開始后指派給此進程的唯一標識符。

      父進程ID(PPID）：創建了當前進程的父進程的PID  

      進程狀態：

                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 
               睡眠態： 
                        可中斷：interruptable 
                        不可中斷：uninterruptable 
               停止態：stopped,暫停于內存，但不會被調度，除非手動啟動 
               僵死態：zombie，結束進程，父進程結束前，子進程不關閉 

系統管理工具
               進程的分類： 
              CPU-Bound：CPU密集型，非交互
              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
       為了管理這些進程，用戶應該能夠：

                     查看所有運行中的進程

                     查看進程消耗資源

                     定位個別進程并且對其執行制定操作

                     改變進程的優先級

                     殺死指定進程

                     限制進程可用的系統資源等
   

下面來詳細說明執行上述進程管理的命令：

          pstree命令：顯示進程樹的結構（pstree – display a tree of processes）。

          linux中，每一個進程都是由其父進程創建的。此命令以可視化方式顯示進程，通過顯示進程的樹狀圖來展示進程間關系。

        如果指定了pid了，那么  樹 的根是該pid，不然將會是init（pid： 1）如下圖：

查看進程ps

            ps:process stat 進程狀態,
                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。

           ps [OPTION]
                   支持三種選項：
                         UNIX選項 如： -A   -e
                         BSD選項  如： a 
                        GNU選項  如–help
                 選項：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
                  k | –sort 對屬性排序
                  o 屬性…選項顯示定制的信息
                         pid ;cmd; %cpu ;%mem ;state ;tty ;euser; ruser（進程真正的發起者）

                  -e: 顯示所有進程

                  -f:  顯示完整格式程序信息

                  -E：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

        常用選項組合：

             #ps -a  列出所有運行中的進程

             #ps -ef | grep  可以配合grep正則表達式列出需要的進程

             #ps -C f1.sh  單獨顯示進程

             #ps  -aux  顯示進程信息，包括無終端的（x) 和針對用戶（u）的進程：如USER, PID, %CPU, %MEM等，如下圖；

              上圖中： 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 
                                  l: 多線程進程                         L：內存分頁并帶鎖 
                                  N：低優先級進程                       <: 高優先級進程 
                                  s: session leader，會話（子進程）發起者

              #ps axo pid ,cmd,%cpu  顯示進程定制的信息；如下圖；

     進程優先級

                 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） 
                nice命令： nice [OPTION] [COMMAND [ARG]…]

                    #nice -n 3 top 指定進程的優先級，如下圖：

                  renice命令類似nice命令。

                                  使用這個命令可以改變正在運行的進程優先值。注意，用戶只能改變屬于他們自己的進程的優先 值。

1.                          #renice –n –p –改變指定進程的優先值
2.                             

                                  上圖中初始優先值為0的2121號進程優先值變成了4

          搜索進程
                  最靈活：ps 選項 | grep
                 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 
                示例：

                        #pgrep -aU wang 查看真正發起運行命令者的進程
                        #pgrep -at tty2 查看終端上運行的進程 
                         按確切的程序名稱：/sbin/pidof 
                                #pidof bash  顯示運行進程的進程編號
                   

      系統工具

                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 ；
               通常每個CPU內核的當前活動進程數不大于3，那么系統 的性能良好。
               如果每個CPU內核的任務數大于5，那么此主機的性能有嚴重問題。  
               如果linux主機是1個雙核CPU，當Load Average 為6的時候說明機器已經被充分使用。

            top工具： 
                   top：有許多內置命令： 
                          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 
              
                          退出命令：q 
                          修改刷新時間間隔：s 
                           終止指定進程：k 
                          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） 
                           st：虛擬機偷走的時間

                  選項： -d #: 指定刷新時間間隔，默認為3秒 
                           -b: 全部顯示所有進程 
                           -n #: 刷新多少次后退出 
                            #top -b -d 10 指定10秒刷新一次 
                            #top -n 3指定刷新3次
   
                   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
             

         殺進程：

                   kill命令：向進程發送控制信號，以實現對進程管理，每個信號對應一個數字，
                          信號名稱以SIG開頭，不區分大小寫
                          顯示當前系統可用信號：kill -l ,trap -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 
                           3) SIGQUIT:相當于ctrl+\ 
                           9) SIGKILL: 強制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) 信號完整名稱：SIGHUP 
                              (3) 信號的簡寫名稱：HUP 
          
                   按PID：kill [-SIGNAL]  pid … 
                           kill –n SIGNAL pid;kill –s SIGNAL pid  
                   按名稱：killall [-SIGNAL]  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（pgrep可用）
                        -a: 顯示完整格式的進程名（pgrep可用） 
                        -P pid: 顯示指定進程的子進程
                               #pkill -t pts/3 -9 

     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，釋放終端讓作業運行于后臺
                           （1）運行中的作業：ctrl+z
                            (2) 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，剝離與終端關系
                           #nohup CMD &   #screen;CMD
                   查看當前終端所有作業：#jobs
    
       作業控制：
                 #fg :把指的后臺作業調回前臺
                 #bg ：讓送往后臺的作業在后臺繼續運行
                 #kill : 終止指定的作業

        并行運行
               同時運行多個進程，體改效率
                 方法1： vi all.sh
                              f1.sh&   f2.sh&   f3.sh&
                 方法2：
                        （f1.sh&);(f2.sh&);(f3.sh&)
                  方法3;
                        { fi.sh& f2.sh& f3.sh& }