Linux进程管理

内核的功能:

    进程管理 文件系统 网络功能 内存管理 驱动程序 安全功能等

    rocess: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。

    task struct:Linux内核存储进程信息的数据结构格式

task  list：多个任务的task Struct组成的链表

        进程创建：

             init：第一个进程

父子进程

        进程：

            都由其父进程创建，COW

             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（centos6）

            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

            big O：时间复杂度，有时和规模的关系

            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

            IPC：Inter Process Communication

        同一主机上：

            signal

            shm：shared memory

            semophore：信号量，一种计数器

        不同主机上：

            rpc：remote procedure call

socket：IP号和端口号

    

        Linux内核：抢占式多任务

        进程类型：

            守护进程：daemon，在系统引导过程中启动的进程，和终端无关进程

            前台进程：跟终端相关，通过终端启动的进程

            注意：两者可相互转化

        进程状态：

            运行态：running

            就绪态：ready

            停止态：stopped 暂停于内存中，但不会被调度，除非手动启动

            将死态：zombie  结束进程，父进程结束前，子进程不关闭

        睡眠态：

            可中断：interruptable

    不可中断：uninterruptable

        进程的分类：

            CPU-Bound：CPU密集型，非交互式

             IO-Bound： IO密集型，交互

            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 – display a tree of processes

            ps命令：process state

            ps -report a snapshot of the current processes

            Linux系统各进程的相关信息均保存在/proc/PID目录下的各文件中

       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

        VSZ：virtual Memory size 虚拟内存集 线性内存

        RSS：ReSident Size  常驻内存集

        STAT: 进程状态

            R：running

            S：interruptable sleeping

            D：uninterruptable sleeping

            T：stopped

            Z：zombie

            +：前台进程

            I：多线程进程

            N：低优先级进程

            <：高优先级进程

            s：session leader 会话（子进程）发起者

        常用组和：-ef

            -e：显示所有进程

            -f：显示完整格式程序信息

        常用组和：-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

        常用组和：自定义

            -eo：显示所有进程，     定制属性 例如：[root@nzg7 ~]# ps -eo pid,tid,class,rtprio,ni,pri,psr,pcpu,stat,comm

            -axo： 所有终端所有进程，定制属性 例如：[root@nzg7 ~]# ps -axo stat,euid,ruid,tty,tpgid,sess,pgrp,ppid,pid,pcpu,comm

            ni：nice值

            pri：priority，优先级

              psr：processor，cpu编号

          rtprio：实时优先级

       最灵活：ps 选项 | 其他命令

         按预定义的模式：pgrep

            pgrep [options] pattern

            -u uid：effective user，生效者

            -U uid：real user  真正的发起运行命令者

            -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

              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充分使用了

    

     top：内置命令

 排序：

            p：已占据的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：   |命令

            tasks及cpu信息：+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

                保存文件：W

          

        栏位信息简介

              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）

              s+：虚拟机偷走的时间

       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

        选项：

             -d #：指定刷新时间间隔，默认3秒

             -n #：以批次方式

            -b：以批次方式

             -u User：仅显示指定用户的进程

            -sCOLUME：以指定字段进行排序

                  #htop需要自己下载

        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

            vmstat命令：虚拟内存信息

            vmstat [options] [delay [count]]

            vmstat 2 5

        procs:

            r：等待运行的进程的个数，和核心数有关

            b：处于不可中断睡眠态的进程个数(被阻塞的队列的长度)

            memory： 

            swpd:   交换内存的使用总量

            free：  空闲物理内存总量

            buffer：用于buffer的内存总量

            cache： 用于cache的内存总量

        swap:

            si：从磁盘交换进内存的数据速率(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: 保存数据至块设备的速率

            system：

            in: interrupts, 中断速率，包括时钟

            cs: context switch, 进程切换速率

        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.

        选项：

            -s: 显示内存的统计数据

        dstat命令：

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

             -c：显示cpu相关信息

             -d：显示disk的相关信息

             -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 tcp链接数

             –udpudp链接数

             –socket 查看详细监控信息

             –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

    进程管理工具

        kill：

             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 -1

             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

              指定信号的方法：

             （1）信号的数字标识：1,2,9

             （2）信号的完整名称：SIGHUP

             （3）信号的简写名称：HUP

              按PID： kill [-SIGNAL] pid …

              按名称：killall [-SIGNAL] comm …

              按模式：pkill [options] pattern

               -SIGNAL

               -u uid：effective user，生效者

               -Uuid：real user，真正发起运行命令着

               -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

        linux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）

       如何让作业运行在后台？

                 运行中的作业：ctrl+z

        尚未启动的作业：COMMand &

                 后台作业虽然被送往后台运行，但其依然与终端相关，退出终端，将关闭后台作业，如果希望送往后台后，剥离与终端的关系

             #nohup COMMAND& #screen:COMMAND

          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

        进程优先级：

             默认优先级：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（提高优先级）

        nice命令：

            nice [OPTION] [COMMAND [ARG]…]

        renice命令：

            renice [-n] priority pid…

        查看：

            ps axo pid，comm，ni