進程和進程管理工具

一、進程

1.內核的作用：進程的管理、文件系統、網絡功能、內存管理、驅動程序、安全功能等。然后其中進程的管理是其中重要的一塊。

2.進程跟程序：進程和程序是同一事物的不同時刻，進程是運行中的程序的一個副本，是被載入內存的一個指令集合。進程有它自己的進程ID號(PID)來標識。

3.task struct是Linux內核存儲進程信息的數據結構格式，而多個task struct組成的鏈表就形成task list

4.所有的進程都是由父子關系組成的，init是第一個進程，其他的進程都是該進程的子進程，子進程都是由父進程創建的，fork（），clone（）

5.特性：

（1）子進程都是由父進程創建的

（2）CoW

（3）存在生命周期

（4）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

6.進程的五種基本狀態及轉換

（1）五種狀態：

創建狀態：進程在創建時需要申請一個空白PCB，向其中填寫控制和管理進程的信息，完成資源分配。如果創建工作無法完成，比如資源無法滿足，就無法被調度運 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?行，把此時進程所處狀態稱為創建狀態

就緒狀態：進程已經準備好，已分配到所需資源，只要分配到 ?????????CPU就能立即運行

執行狀態：進程處于就緒狀態被調度后，進程進入執行執行狀態

阻塞狀態：正在執行的進程由于某些事件（I/O請求，申請緩存區失敗）而暫時無法運行，進程受到阻塞。在滿足請求時進入就緒狀態等待系統調用。

終止狀態：進程結束，或出現錯誤，或被系統終止，進入終止狀態。無法再執行

7.狀態之間轉換六種情況

（1）運行–>就緒：1，主要是進程占用CPU的時間過長，而系統分配給該進程占用CPU的時間是有限的；2，在采用搶先式優先級調度算法的系統中，當有更高優先級的進程要 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 運行時，該進程就被迫讓出CPU，該進程便由執行狀態轉化為就緒狀態。

（2）就緒–>運行：運行的進程的時間片用完，調度就轉到就緒狀態。

（3）運行–>阻塞：正在執行的進程因發生某等待事件而無法執行，則進程由執行狀態變為阻塞狀態，如發生了I/O請求。

（4）阻塞–>就緒：進程所等待的事件已經發生，就進入了就緒隊列。

8.進程優先級：

為了提高系統的效率，特意引用了隊列，每一個隊列代表一種優先級，將所有的進程都分到隊列中。

（1）系統優先級：范圍是0—139，共有140個。數字越小，優先級越高。共有140個運行隊列和過期隊列

（2）pri優先級：與系統優先級類似，其范圍也是0—139，數字越大，優先級越高

（3）實時優先級（realtime）：其范圍為0—99，值越大，優先級越高

（4）nice優先級：其范圍為-20—19，對應優先級100—139,其值越小，優先級越高，-20優先級最高

9.進程內存：

（1）頁框是用來存儲頁面數據，存儲Page 大小4k

（2）LRU：近期最少使用算法，用來釋放內存

10.進程類型：

（1）守護進程：在系統引導過程中啟動的進程，和終端無關進程，開機自動加載，啟動

（2）前臺進程：跟終端相關，通過終端啟動的進程

（3）兩者可相互轉化，相互協調

11.進程狀態：

（1）運行態：running

（2）就緒態：ready

（3）睡眠態：

可中斷：interruptale

不可中斷：uninterruptable

（4）停止態：stopped，暫停內存，但不會被調用，除非手工啟動

（5）僵死態：zombie，結束進程，父進程結束前，子進程不關閉

二、進程管理工具

Pstree,ps,pidof,pgrep,top,htop,glance,pmap,vmstat,dstat,kill,pkill,job,bg,fg,nohup

1.pstree 顯示進程樹

（1）pstree -h 高亮顯示進程

（2）pstree -p 顯示進程號

2.ps 顯示進程的狀態，將當時的進程以快照的方式顯示出來，不跟蹤顯示進程的變化，默認顯示出當前終端中的進程

ps命令支持三種格式的選項：UNIX格式，BSD格式，GNU格式

（1）BSD格式，不加橫線

ps a 顯示所有終端中的進程

ps x 顯示與終端無關的進程

ps u 顯示進程所有者的信息

ps aux顯示所有終端中與終端無關的進程所有者的信息

ps f 顯示進程樹，等于–forest

ps o 選擇定制的信息顯示

ps L 顯示支持的屬性

（2）UNIX格式，加一個橫線

ps -C+命令 指定命令 可以使用多個命令，用，隔開

ps -L 顯示線程

ps -e顯示所有進程，相當于-A

ps -f 顯示完整格式程序信息

ps -F 顯示更完整的進程信息

ps -ef 以完整的格式顯示進程信息

ps -H 以進程層級格式顯示進程相關信息

ps -u指定有效的用戶

ps -U指定真正的用戶

ps -p pid顯示屬于pid的子進程

3.搜索進程

（1）ps 選項 |其他命令

（2）pgrep

pgrep -t 顯示與終端相關的進程

pgrep -l 顯示進程名

pgrep -a 顯示完整格式的進程名

pgrep -P pid 顯示指定程序的子進程

4.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

 

系統平均負載：指在特定時間間隔內運行隊列的平均進程數

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

 

5.top

 

 

6.vmstat命令：查看虛擬內存信息

 

Procs:

r:可運行進程的個數，和核心數有關

b:處于不可中斷睡眠態的進程個數

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

So：從內存交換至磁盤的數據速率

io：

bi：從塊設備讀入數據到系統的速率

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

選項：-s：顯示內存的統計數據

7.iostat：統計CPU和設備IO信息

 

8.dstat命令：系統資源統計，代替vmstat，iostat

 

-C: 顯示cpu相關信息

-D：顯示disk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

9.iotop：iotop命令是一個用來監視I/O使用狀態的類top類工具。

 

 

第一行：Read和Write速率總計

第二行：實際的Read和Write速率

第三行：

10.信號：

（1）查看所有的信號：kill -l

（2）幾種重要的信號：

1. 1=SIGHUP=HUP: ?無須關閉進程而讓其重新讀配置文件
2. 2=SIGINT=INT: ??中止正在進行的進程，相當于Crtl+c
3. 9=SIGKILL=KILL: ??強制殺死正在運行的進程

d.15=SIGTERM=TERM：終止正在進行的進程

（3）殺死進程

按PID：kill [-SIGNAL] pid…

按名稱：

按模式：

三、Linux的作業控制：

1作業分為：

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，但啟動后就轉入到后臺

2讓作業運行于后臺

運行中的作業： Ctrl+z

尚未啟動的作業：COMMAND&

3.查看當前終端所有作業：jobs

4.作業控制：

（1）fg :把指定的后臺作業調回前臺

（2）bg：讓送往后臺的作業在后臺繼續運行

（3）kill：終止指定的作業