inux进程

进程的概念

当一个系统启动时，刚开机是第一个运行的是内核代码！先把内核放到cpu上运行，等内核控制和掌管了一切，有内核启动进程！然后创建第一个进程 init进程  内核空间 用户空间也都已被创建成功！后期的一切管理工作都由init来负责

init不能代表系统完成一些内核特权的执行！但由他负责向内核提交

他是总的由用户管理的总进程，它会照自己样子创建一个子进程，除了init以外，所有的进程都是由其父进程创建！ init是由 上帝（kernel）创造出来的

父进程如何创建子进程，是 fork 自身而来！父进程在创建子进程时是使用同一段内存空间！

• 内核的功用：进程管理、文件系统、网络功能、内存管理、驱动程序、安全功能

• Process: 运行中的程序的一个副本，是被载入内存的一个指令集合

• 进程ID（Process ID，PID）号码被用来标记各个进程

• UID、GID、和SELinux语境决定对文件系统的存取和访问权限，

• 通常从执行进程的用户来继承

• 存在生命周期

• Linux内核存储进程信息的固定格式：task struct

• 多个任务的的task struct组件的链表：task list

进程创建：

init：第一个进程
    父子关系
    进程：都由其父进程创建
        fork(), clone()

进程优先级：

系统优先级：数字越小，优先级越高
    0-139（CentOS4,5）
        各有140个运行队列和过期队列
    0-98，99（CenOS6）
        实时优先级: 99-0：值最大优先级最高
Nice值：-20，19对应系统优先级100-139或99

Nice值：
    -20,19

Big O：时间复杂度，用时和规模的关系

O(1), O(logn), O(n)线性, O(n^2)抛物线, O(2^n)

进程内存：

• Page Frame:  页框，用存储页面数据，存储Page 4k

• LRU：  Least Recently Used 近期最少使用算法,释放内存物理地址空间和线性地址空间

• MMU：Memory Management Unit负责转换线性和物理地址

事实上应用程序是不可能访问硬件（包括内存），内核就是为了完成资源分配的，会把内存切割成固定大小的片段分配给各个应用使用大小为  4K！
内核分配多个不连续的内存，并把它们假装成连续的（用一个中间层！使应用假装跑在连续的内存中）

IPC: Inter Process Communication 进程之间的通信

• 同一主机上：

    signal   发信号
    shm: shared memory  使用共享内存，读其他进程的内存空间
    semerphor  发一个短小的信号！

• 不同主机上：

    rpc: remote procecure call  远程过程调用
    socket: 基于套接字通信！
     首先创建一个 socket 文件 ：一端保存着自己的端口，还保存有对方的通信端口   进程关闭了就把这个关闭

Linux内核：抢占式多任务

进程类型：

• 守护进程: 在系统引导过程中启动的进程，跟终端无关的进程；

• 前台进程：跟终端相关，通过终端启动的进程

注意：也可把在前台启动的进程送往后台，以守护模式运行；

进程状态：

• 运行态：running

• 就绪态：ready

• 睡眠态：

• 可中断：interruptable

• 不可中断：uninterruptable

• 停止态：暂停于内存中，但不会被调度，除非手动启动之；stopped

• 僵死态：zombie

进程的分类：

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

系统进程管理工具

Linux系统状态的查看及管理工具：pstree, ps, pidof, pgrep, top, htop, glance, pmap, vmstat, dstat, kill, pkill, job, bg, fg, nohup

pstree命令

pstree命令以树状图的方式展现进程之间的派生关系，显示效果比较直观。

显示当前所有进程的进程号和进程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)

显示所有进程的所有详细信息，遇到相同的进程名可以压缩显示。
pstree  -a

ps 列举进程

适用ps来查看进程信息

语法 ps [OPTION]…

支持三种选项：

• UNIX选项 如-A -e

• BSD选项 如a

• GUN选项 如—help
  • 默认显示当前终端中的进程
  • a 选项包括所有终端中的进程
  • x 选项包括不链接终端的进程
  • u 选项显示进程所有者的信息
  • f 选项显示进程的父进程
  • o 属性… 选项显示定制的信息：
   pid、comm、%cpu、%mem、state、tty、euser、ruser

常用组合之一：aux

    VSZ：虚拟内存集；
    RSS：Resident Size，常驻内存集；
    STAT：
        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

常用组合之二：-ef

• -e：显示所有进程

• -f：显示完整格式的进程信息

• -F：显示完整格式的进程信息；

• C： cpu utilization

• PSR：运行于哪颗CPU之上

• -H：以层级结构显示进程的相关信息；

常用组合之三：-eFH

常用组合之四：-eo, axo

    o  field1, field2,...：自定义要显示的字段列表，以逗号分隔；
    常用的field：pid, ni, pri, psr, pcpu, stat, comm, tty, ppid, rtprio

    ni：nice值；
        priority：priority, 优先级；
        rtprio：real time priority，实时优先级；

搜索进程

最灵活：ps 选项 | 其它命令

按预定义的模式：pgrep

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

-U uid: real user，真正发起运行命令者
-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

按确切的程序名称：/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          //系统当前时间
        up 127 days,  3:00   //主机已运行时间,时间越大，说明你的机器越稳定。
        1 user      //用户连接数，是总连接数而不是用户数
        load average: 0.00, 0.00, 0.00  // 系统平均负载，统计最近1，5，15分钟的系统平均负载

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分钟的平均负载，一般不会超过1）

系统平均负载:

指在特定时间间隔内运行队列中的平均进程数。

如果每个CPU内核的当前活动进程数不大于3的话，那么系统的性能良好。如果每个CPU内核的任务数大于5，那么这台机器的性能有严重问题。

如果linux主机是1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。

top：

排序：

• P：以占据的CPU百分比,%CPU

• M：占据内存百分比,%MEM

• T：累积占据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

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；

退出命令：q

修改刷新时间间隔：s

终止指定进程：k

保存文件：W

%Cpu(s):对应的那一横栏：

us：用户空间
sy：内核空间
ni：调整nice时间
id：空闲
wa：等待IO时间
hi：硬中断
si：软中断（模式切换）
st：虚拟机偷走的时间

—

黑底的栏位信息简介

PID (Process Id ) :  任务的进程ID
PPID (Parent Process Pid) :  父任务的进程ID
RUSER (Real User Name) : 任务的所有者真实名称
UID (User Id) : 任务所有者ID
USER (User Name) : 任务所有者名称
GROUP (Group Name) : 任务所有者群组名
TTY (Controlling Tty) : 终端
PR (Priority):优先级
%CPU (CPU usage) : CPU使用率
%MEM (Memory usage (RES)) : 内存使用率
S (Process Status) : 进程状态
TIME+ (CPU Time, hundredths) : CPU时间，精确到秒

htop命令：需从Fedora-EPEL源安装

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

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：

• 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：将选定的进程绑定至某指定CPU核心；

• t: 显示进程树 或者 F5
  

vmstat命令：

• Report virtual memory statistics

    vmstat 2 10
    表示 命令每2秒钟刷新一次，刷新10次

pmap命令：进程对应的内存映射表

语法 pmap [选项] pid […]

-x: 显示详细格式的信息；

#pmap 1
查看 1 号进程的系统映射

另外一种实现：
# 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]

常用选项：

• -b: 以Byte为单位显示网卡数据速率

• -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

• -1：每个CPU的相关数据单独显示

C/S模式下运行glances命令

1、服务模式：

glances -s -B IPADDR
IPADDR: 指明监听的本机哪个地址

2、客户端模式：

glances -c IPADDR
IPADDR：要连入的服务器端地址

dstat命令：系统资源统计

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

• -c: 显示cpu相关信息

• -C #,#,…,total（总体的）

• -d: 显示磁盘的相关信息

• -D total,sda,sdb,…total

• -g：显示page相关统计数据

• -m: 显示memory相关统计数据

• -n: 显示network相关统计数据

• -p: 显示process相关统计数据

• -r: 显示io请求相关的统计数据

• -s: 显示swapped相关的统计数据

• —tcp

• —udp

• —unix

• —raw

• —socket

• —ipc

• —top-cpu：显示最占用CPU的进程

• —top-io: 显示最占用io的进程

• —top-mem: 显示最占用内存的进程

• —top-latency: 显示延迟最大的进程

kill命令：

向进程发送控制信号，以实现对进程管理

显示当前系统可用信号： kill -l

常用信号：man 7 signal

• 1) SIGHUP: 无须关闭进程而让其重读配置文件

• 2) SIGINT: 中止正在运行的进程；相当于Ctrl+c

• 9) SIGKILL: 杀死正在运行的进程

• 15) SIGTERM：终止正在运行的进程

• 18) SIGCONT：继续运行

• 19) SIGSTOP：后台休眠  相当于ctrl+z

如果复制一个大文件，可以用 ctrl+z送到后台，不过这是是停止状态，可以再用 kill 18 加这个进程  就可以继续进行了

指定信号的方法：

• (1) 信号的数字标识；1, 2, 9

• (2) 信号完整名称；SIGHUP

• (3) 信号的简写名称；HUP

按PID：kill [-SIGNAL]  pid …

按名称：killall [-SIGNAL]  （名称）comm…

按模式：pkill [options] pattern

• -SIGNAL

• -u uid: effective user，生效者

• -U uid: real user，真正发起运行命令者

• -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: 显示父进程为此处指定的进程的进程列表

例如：

pkill -t pts/2
表示杀掉 pts/2终端的进程！但是依赖的 bash 杀不了因为发的是 -15信号 要想杀全 就用 pkill -9 -t pts/2

jobs：

前台作业(foregroud)：通过终端启动，且启动后会一直占据终端；
后台作业(backgroud)：可以通过终端启动，但启动后即转入后台运行（释放终端）；

如何让作业运行于后台？

(1) 运行中的作业

Ctrl+z
注意：送往后台后，作业会转为停止态；    

(2) 尚未启动的作业

# COMMAND &

注意：此类作业虽然被送往后台，但其依然与终端相关；如果希望把送往后台的作业剥离与终端的关系：

nohup  COMMAND  &

注意此命令执行后即使父进程关闭依然会运行！执行它的父进程为init。这时只能关闭不能再调入前台了~只能用kill关闭

查看所有作业：

# jobs

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 %号不可省！！

同时运行多个进程，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& }

进程优先级调整：

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）

数值越低，优先级越高！

nice命令：

nice [OPTION] [COMMAND [ARG]…]

    [root@localhost ~]# nice -n 10 ping 10.1.0.1 
    调整进程优先级为 10

renice命令：对已运行的进程调整nice值

renice [-n] priority pid…

查看nice：

ps axo pid,comm,ni