Linux运维之进程管理

一、进程概念

进程是内核的一个功能，在Linux中，运行一个程序或命令可以出发一个事件而驱动一个PID，在linux系统中，系统只识别二进制程序文件，我们可以通过执行系统上的二进制程序来运行程序，进而产生进程。在linux系统中第一个进程是init程序，它是系统开机第一个加载的程序，用来支撑系统的正常运行的一个程序，内核启动的一个用户级进程。

 

1.进程优先级

         进程优先级被分为系统优先级和实时优先级

         系统优先级：数字越小，优先级越高

         0-139（老版本操作系统如4,5）

         各有140个运行队列和过期队列，当一个进程支执行完成后会将进程放到过期队列上来，如果一个进程的优先级低，进程执行了一会，系统将会把它丢到过期队列当中来。

         实时优先级：99-0：值越大优先级越高

 

         nice值：-20，19对应系统优先级100-139或99

 

2.进程状态

         在linux中，进程是抢占式多任务的，进程的类型被分为：

         守护进程：在系统引导过程中启动的进程，即跟终端无关的进程

         前台进程：跟终端有关，通过终端启动的进程；需要注意的是，也可以吧前台启动的进程送往后台，以守护模式运行。

 

运行态： running进程正在运行中

就绪态：ready

睡眠态:sleeping

            可中断：interruptable

            不可中断：uninterruptable，通常是指被IO阻塞的进程，等待IO满足之前无法继续运行

停止态：stopped，暂停于内存中，但不会被调度，除非手动启动

僵死态：zombie，进程结束，父进程结束前，子进程不关闭

根据进程占用资源的多少可以将进程分为：

CPU密集型：对CPU占用率高的进程

IO密集型：等待I/O时间长的进程

 

 

3.进程管理

在linux系统中，有很多的进程都在运行，但其中有一个程序很重要，那该如何让这个最重要的程序先运行呢，所以这些情况下，我们都应该先查询系统当前运行的进程，此时我们可以通过一些进程的管理工具来获得进程的管理工具有：top，pstree，ps，pidof，pgrep，pkill，htop，glances，pmap，vmstate，dstat，iostat，sar，kill，jobs，bg，fg等

 

pstree：以显示当前系统上的进程树

 

ps：process state 进程状态

默认显示当前终端中的进程

命令格式：ps [options]

-a：所有与终端有关的进程

-x：所有与终端无关的进程，通常与-a选项一起使用，可列出教完整信息

-u：显示与进程所有者的信息

-f：显示进程的父进程

-l：较长、教详细的将该PID信息列出

-o 显示指定的信息如 pid(进程号),comm（命令）,%cpu（cpu占用百分比）,%mem（内存占用百分比）,state（进程状态）,tty（终端）,euser（进程生效者）,ruser(进程真正执行者)

组合选项

-ef

           -e：显示所有进程

           -f：显示完整格式程序信息

-eFH

           -F：显示更完整格式的进程信息

           -H：以进程层级格式显示进程相关信息

 

ps显示字段解释

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：用户

PID：进程ID

%CPU：占用cpu百分比

%MEM：占用内存百分比

VSZ：Virtual memory Size，虚拟内存集，线性内存

RSS：ReSident Size，常驻内存及

STAT：进程状态

R：running

s:interruptable sleeping

D:uninterruptable sleeping

T:stopped

Z:zombie

+:前台进程

l：多线程进程

N：低优先级进程

<：高优先级进程

s：session leader，会话进程首进程

START：进程起始时间

TIME：进程运行时长

COMMAND：运行进程的命令

ni：nice值

pri：priority优先级

psr：processor,cpu编号

rtprio：实时优先级

 

 

pgrep 搜索进程

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

           

-u uid：进程生效者

-U uid：进程真正发起者（比如我普通用户运行passwd运行，可执行程序passwd有suid它是以root的身份来运行程序，但进程真正的发起者是普通用户）

-t terminal：与指定终端相关的进程

-l：显示进程名

-a：显示完整格式的进程名

-p pid：显示指定进程的子进程

 

示例：

pgrep  -u   hadoop  查找生效者是hadoop用户的进程

pgrep  -t  pts/2

 

 

 

pidof  根据程序名查找pid

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

如pidof bash

 

uptime

显示当前时间，系统已启动的时间、当前上线人数，系统平均负载（1、5、10分钟的分军服在，一般不会超过1）

系统平均负载：在特定时间间隔内运行队列中的平均进程数

 

如果每个CPU内核当前活动的进程数不大于3，那么系统新能良好，如果CPU内核任务数大于5，这台机器性能有严重问题，如果主机是一个双核CPU的话，当Load Average为6的时候说明机器已经被充分使用了

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

 

4.进程管理工具

 top

top栏位信息介绍

us：用户空间

sy：内核控件

ni：调整nice时间

id：空闲

wa：I/O等待时间

hi：硬终端

si：软终端（模式切换）

st：被偷走的时间

 

PID：任务的进程ID

PPID：父进程ID

RUSER：进程真正执行者

UID：任务所有者ID

USER：任务所有者名称

GROUP：任务所有者群组名

TTY：终端

PR：优先级

%CPU：CPU使用率

%MEM：内存使用率

S：进程状态

TIME+:CPU时间，精确到秒

 

top命令有许多命令，当我们执行top命令后，在交互界面敲一下键会显示不同的效果

排序

P：以占据CPU百分比排序 %CPU

M：以占据内存百分比排序 %MEM

T:累计占据CPU时长，TIME+

 

首部信息显示：

uptime信息: l命令

tasks及cpu信息：t命令

cpu分别显示：1（数字）

memory信息： m命令

退出命令：q

修改刷新时间间隔： s  #

终止指定进程： k  pid

保存文件：W，默认保存在/root/.toprc文件中

 

选项：

-d #：指定刷新时间间隔，默认为3秒

-b：以批次方式显示

-n #：显示多少批次

 

htop命令该命令系统默认不会安装，需要从epel源上安装htop命令

命令格式：   htop [-dChusv]

选项：

-d # ：指定延迟时间

-u username：仅显示指定用户的进程

-s colume ：以指定字段进行排序

 

子命令：（在执行htop命令后在进入界面输入一下子命令）

s：跟踪选定进程的系统调用

l：显示选定进程打开的文件列表

a：选定的进程绑定至某指定CPU核心

t：显示进程树

 

5.内存工具

vmstate命令：虚拟内存信息

vmstat[options] [delay [count]]

vmstat 2  5每两秒显示一次，一共显示五次，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        

栏位信息

procs

r：等待运行的进程个数，和核心数有关

b：处于不可中断睡眠态的进程个数（被阻塞的队列长度）

 

memory

         swap：交换内存的使用总量

         free：空闲屋里内存总量

         buffer：用于缓冲的内存总量

         cache：用于缓存的内存总量

 

swap

         si：从磁盘交换内存的数据速率（kb/s）

         so：从内存交换至磁盘的数据速率（kb/s）

 

io

         bi：从块设备读入数据到系统的速率（kb/s）

         bo：保存数据到块设备的速率（kb/s）

 

system

         in：interrupts，中断速率，包括时钟

         cs：context switch，进程切换速率

 

cpu

      us：用户空间

sy：内核控件

ni：调整nice时间

id：空闲

wa：I/O等待时间

hi：硬终端

si：软终端（模式切换）

st：被偷走的时间

 

选项

-s：显示内存的统计数据

 

pmap：进程对应的内存映射

命令格式：pmap [ -x | -d ] [ -q ] pids…

-x：显示详细格式的信息

或者查看文件来显示此信息

cat /proc/pid/pmap      pid进程编号

 

 

系统监控工具

glances

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

 

选项

-b：以Byte为单位显示网卡的数据速率

-d：关闭磁盘I/O模块

-f： /path/to/somefile：设定输入文件位置

-o {html|csv}：输出格式

-m：禁用mount模块

-n：禁用网络模块

-t #：延迟时间间隔

-l：每个CPU相关数据单独显示

      

C/S模式下运行glances

服务模式：

glances –s –B ip

 

客户端模式

glances –c  ip

 

dstate命令，系统资源统计

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

-c：显示CPU相关信息

-d：显示disk相关信息

-g：显示page相关统计信息

-m：显示内存相关统计信息

-n：显示网络相关统计信息

-p：显示进程相关统计信息

-r：显示io请求相关的同属数据

-s：显示swaped相关的统计数据

 

6. 进程管理工具

重要的信号

1）SINGHUP：让一个进程不用重启就可以重读其配置文件，并让新的配置信息生效

2）SIGINT：中止正在运行的进程相当于ctrl+c

9)SINGKILL：杀死正在运行的进程

15)SINGTERM:终止正在运行的进程，正常结束进程

18)SINGCONT：继续运行一个进程

19)SINGSTOP：后台休眠

指定信号的方法：

信号的数字标识：1,2,9

信号完整名称：SIGHUP

信号简写名称：HUP

 

杀死进程

kill命令

命令格式kill [-s signal|-p] [–] pid..

示例：

kill  -1    120  使用1号信号重读该进程的配置文件

kill  -9    120  强制杀死该进程

 

killall  command（当某个命令运行多个进程时，想杀死该命令产生的全部进程）

 

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 ，进程真正发起者

-t terminal：与指定终端相关的进程

-l：显示进程名

-a：显示整格式的进程名

-P pid：显示父进程为此处指定的进程的进程列表

 

示例：

pkill  -u   hadoop

pkill  -t   pts/3  

 

二、作业管理

Linux的作业控制

前台作业：通过终端启动，且启动后一直占据终端

后台作业：可通过终端启动，但启动后即转入后台运行（释放终端）

 

运行中的作业 ctrl+z让作业运行与后台

command & 作业未启动是执行此操作让作业进入后台

后台作业虽然被送往后台运行，但依然与终端相关，退出终端，将关闭后台作业。

nohup command     screen command 剥离与终端的关系，即使终端断开，也依然运行

 

jobs：查看所有作业

[root@server ~]# jobs

[1]   Stopped                 vim

[2]-  Stopped                 find / -name a

[3]+  Stopped                 vim

 

1.作业控制

fg[[%]JOB_NUM]：把指定的后台作业调回前台；

bg[[%]JOB_NUM]：让送往后台的作业在后台继续运行；

kill [%JOB_NUM]：终止指定的作业

 

当工作中需要同时运行多个进程，提高工作效率，可以这么干

 

vi all.sh

f1.sh&

f2.sh&

f3.sh&

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

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

 

2.进程优先级调整

进程是存在优先级的，所谓优先级是指被执行的顺序，优先级越高，被执行的顺序越靠前，反之，越靠后

静态优先级：100-139

进程默认启动时的nice值为0，优先级为120

只有根用户才能降低nice值（提高优先性）

 

进程优先级的调整方法

nice命令

命令格式：nice [OPTION] [COMMAND [ARG]…] （程序未启动时）

nice  -n  -10   pid

 

renice

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

renice –n  -10  pid   （进程已经运行）