进程查看及管理

    在Linux系统中，触发任意一个事件时，系统都会将它定义为一个进程，并且给予这个进程一个ID，称为PID，同时依据触发这个进程与用户相关的属性关系，给予这个PID一组有效的权限设置。

进程（Process）是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。

线程是程序执行流的最小单元。一个标准的线程由线程ID，当前指令指针(PC），寄存器集合和堆栈组成。另外，线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点儿在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程，同一进程中的多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约，致使线程在运行中呈现出间断性。线程也有就绪、阻塞和运行三种基本状态。就绪状态是指线程具备运行的所有条件，逻辑上可以运行，在等待处理机；运行状态是指线程占有处理机正在运行；阻塞状态是指线程在等待一个事件（如某个信号量），逻辑上不可执行。每一个程序都至少有一个线程，若程序只有一个线程，那就是程序本身。

线程是程序中一个单一的顺序控制流程。进程内一个相对独立的、可调度的执行单元，是系统独立调度和分派CPU的基本单位指运行中的程序的调度单位。在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作，称为多线程。

操作系统中最小的资源分配单位就是进程了，从系统启动的那一刻起，就有一个个服务在被启动起来，而每个进程都与其定义的发起者权限相关联，所以我们的进程也会沿用我们定义的权限关系。

所以包括我们在shell中执行任务开启的子进制，也会沿用父进程的权限。

程序彼此之间是有相关性的！以下面的图示来看，连续运行两个 bash 后，第二个 bash 的父程序就是前一个 bash。因为每个程序都有一个 PID ，那某个程序的父程序该如何判断？就透过 Parent PID (PPID) 来判断即可。子进程可以取得父进程的环境变量，有时候杀掉一个进程，过段时间又出现的话，如果不是crontab定时任务的话，那么很有可能就是它的父进程又创建了它哦。

进程可以分为守护进程和用户进程：

    守护进程（daemon），在系统引导过程中启动的进程，与终端无关；

    用户进程，也称前台进程，通过终端启动的进程，与终端相关；

进程的运行状态：

    运行态：running    

    就绪态（睡眠态）：ready，又可分为可中断（interruptable）和不可中断（uninterruptable）；

    停止态：stoped，暂停于内存中，但不会被调度，除非手动启动；

    僵死态：zombie，父进程结束前，子进程不会结束；

进程根据消耗的资源分类，可以分为：    

    cpu-bound：CPU密集型的，消耗很多的cpu资源

    io-bound：IO密集型，消耗很多的IO资源

进程的查看：

    ps命令查看：可以跟3种格式：短参数带"-",长参数形式“–”以及不带“-”形式。

        不带“-”形式有：

            a：显示所有与终端相关的进程

            x：显示所有与终端无关的进程

            u：以用户为中心组织进程状态信息显示

            f：显示进程的父进程

            o：显示定制的信息

        常用选型aux，即 “ps aux”，显示如下：

            第一行显示字段：USER 发起该进程的用户；PID 进程的进程id； %cpu  进程的当前cpu使用率； %MEM 进程的占用物理内存的比例； VSZ 虚拟内存集； RSS 真实分配内存，常驻内存集，不能交换到交换空间去；TTY 该进程运行在的终端号；STAT 当前状态，其中有很多的状态。运行态（R）、可终端睡眠（S）、不可终端睡眠（D）、停止（T）、僵死态（z）、前台进程（+）、多线程进程（l）、低优先级进程（N）、高优先级进程（<）、回话主导者（s）; START  发起进程的时间点；COMMAND 进程程序名。

        带“-”的选项

            -e：显示所有进程，相当于ax

            -f/-F：显示完整格式的进程信息

            -H：以层级结构显示进程的相关信息

        常用选项为-efH

pgrep [options] pattern

    -u <uid> :显示有效用户的进程

    -U <username>：显示指定用户的进程

    -t <终端名>: 显示指定的终端相关的进程

    -l: 显示进程名

    -a: 显示完整格式的进程名

    -P pid:显示指定pid的子进程

pidof <进程名>: 根据进程名字取其pid

top命令:以动态刷新的方式显示当前系统进程信息,如图:

    图中黄色框内第一行显示的内容分别为当前系统时间、系统已经运行了多长时间、过去1分钟、5分钟和15分钟的平均负载；第二行显示的任务数量以及任务的分布情况，需注意的是如果出现zombie前面的数字长时间不为0的话，就需要查看进程状态，找出该僵死进程；第三行为cpu的使用情况：用户空间使用率（us），系统空间使用率（sy），调整nice值的cpu使用率（ni），空闲比例（id），等待时间比例（wa），硬件中断占用率（hi），软件终端cpu使用率（si），被偷走（如使用虚拟化技术）的cpu比例（st）。第4和5行分别是内存和交换空间的使用情况。椭圆框内分别列出的是进程id（pid）、发起进程的用户（USER）、优先级（PR）、nice值（NI）、线性内存使用大小（VRTZ)、常驻内存大写哦（RES）、空闲内存大小（SHR）、cpu使用率（%CPU）、内存使用率（%MEM）、从进程开始所使用的cpu时间（TIME+）以及命令名称（COMMAND）。

    在top命令运行的过程中，可以按"P"查看cpu占用率排序，“M”内存排序，“T”累计占用cpu时间排序，“l”显示或者不显示第一行的内容，“t”显示或者不显示任务以及cpu的统计信息，“m”调整内存统计信息的显示。按“s”调试刷新数据的时间间隔，默认为3s，按“k”提示输入pid，杀掉指点的pid的进程。

    top命令常用选项：-d# 指定刷新时间间隔；-b 以批次方式显示；-n #  显示多少批次。  

    htop命令，top命令的扩展，使用图形的方式显示。如图：

    通过下面的菜单可以调整显示的内容和方式，接口更友好。在运行的过程中按“l”显示指定进程打开的文件；“a”将选定的进程绑定指定的cpu核心；“s”跟踪指定进程发起的系统调用；“t”以层级关系显示进程状态。

    vmstat命令：显示虚拟内存状态：

    图中procs字段：r代表等待运行的进程个数（cpu上等待运行的任务的队列长度），b代表处于不可终端的睡眠态的进程个数（被阻塞的任务队列的长度）；

    memory字段：swpd表示交换空间使用总量（如果使用过大，考虑增加内存）；free表示空闲的物理内存总量；buffer表示用于缓冲的内存总量；cache表示用户缓存的内存总量；

    swap字段：si表示数据进入swap的数据速率（kb/s）；so表示数据离开swap的速率（kb/s）

    io字段：bi表示从块设备读入数据到系统的速度（kb/s）；bo表示保存数据到块设备的速率（kb/s）

    system字段：in表示中断速率；cs（centext switch）表示上下文切换速率

    cpu字段：us表示用户空间占用cpu比例；sy表示系统空间占用cpu比例；id表示空闲时间比例；wa表示等待时间比例；st代表被偷时间比例.

    常用选项-s ，显示内存统计数据

    pmap命令用来查看指定进程的内存映射表，用法为 pmap [options] pid…

    常用选项-x：指定进程的扩展信息，相当于cat /proc/PID/maps

    glances命令，基于视窗的交叉平台的监控工具，命令显示为：

    详细显示了cpu、任务、网络、硬盘、分区和进程的情况，用”h“获得帮助列表，常用的选项有-b：以字节为单位显示网卡的数据速率；-d：关闭磁盘I/O模块 -n ：关闭网络模块 -t #：指定刷新时间；-m 关闭mount模块； -1 每个cpu的数据单独显示； -f /PATH/TO/SOMEFILE 设定输出文件的位置。

    该命令常用C/S模式运行：服务端：glances -S -B IPADDE（本机地址）； 客户端：glances -C IPADDR(远程主机ip)。 

    dstat命令：功能强大的系统资源统计工具，用法：

        dstat # ##: #表示刷新时间，##为显示次数；

        -c：cpu状态    -d：磁盘状态    -i:中断的信息    -m：内存的信息    -p：进程状态     -n：网络接口的统计数据    -s:swap的统计信息    –aio：异步IO的统计信息    –ipc：进程间通讯的相关信息    -g：page页的相关统计    –tcp：tcp相关的统计信息    –udp：udp相关的统计信息    –top-cpu：最占用cpu的进程  –top-io：最占用IO的进程    –top-mem：最占用内存的进程    –top-lantency：延迟最大的进程。如果不指定选项，默认显示如下：

    上面的内容讲述如何查看进程及其状态，下面我们就来讨论进程的管理。如何管理进程内，在linux系统中，通过IPC的方式进行管理，即进程间通信。到底有哪些信号呢，使用”kill -l“命令查看

    这么多的信号，挑选常用的来演示。1）SIGHUP 无须关闭进程而让其重读配置文件 2）SIGINT 终止正在运行的进程，相当于Ctrl+c 9）SIGKILL 强行杀掉运行中的进程  15）SIGERM 终止正在运行的进程  18）SIGCONT 继续运行 19）SIGSTOP 后台休眠。

    使用格式为：kill [-s singal|-SINGAL] pid…如要杀掉某进程kill -9 PID或者kill -SIGKILL PID。

    kill后面跟的是PID，指定的是某一个进程，某些程序在运行的时候，会产生很多进程。要想杀死该程序发起的多个进程，用kill就比较麻烦。解决这个问题，可以使用killall命令，它可以杀死一个进程集。用法是killall PIDNAME。

    系统在运行过程中，每时每刻都有很多进程在后台，有的运行，有的睡眠，有的等待。那么，系统怎么知道下一刻需要运行什么进程，调度的优先级怎么确定的呢。实际上，系统给每个进程打上了一个标签，区分每个进程的优先度的。这个就是优先级。

    图中框内的PRI和NI就是确定进程优先级的数值。PRI是内核自己调整的，用户无法去调整该值，但是可以调整NI（nice）值去影响PRI的值，从而达到调整PRI的目的。nice值的范围为-20～19，管理员可以调整自己或者其他的人的nice值，而一般用户只能调整自己进程的nice值，并且范围为0～19，而且只能将nice值往大的调整，不能往小的调整。

   在程序运行前指定nice值：nice -n [COMMAND]。如使用命令nice -了3 ping 127.0.0.1 & 可以是ping命令在后台以nice值为3运行。

    调整正在运行的程序的nice值：renice -n # pid 

     使用ping命令，使用的时候NI如下，

    使用命令renice -n -6 10131后，优先级和nice值为：

 作业控制

    Linux系统的作业可以分为前台作业和后台作业。前台作业是通过终端启动，且启动后一直占据终端；后台作业是不通过终端启动或者是通过终端启动后转入后台运行。可以有两种方式让程序运行于后台：1、在运行中的作业，通过Ctrl+z命令将其送入后台，但是在后台是停止状态；2、在运行命令时加上”&“，如vim&可以让命令直接后台运行。

    注意：后台运行的程序仍然与终端相关，如果终端关闭，与该终端相关的后台程序也会被关闭。如果要想后台程序与终端剥离开来，可以使用”nohup COMMAND &“或者”screen;COMMAND“实现。

    使用命令jobs查看所有的后台作业：

    如上图，有两个后台作业，一个在运行，一个停止，[#]为后台作业的编号。fg命令可以将指定的后台作业调回前台运行，如上图，将vim调回前台运行使用命令：fg %2（%可以省略）。有些进入后台的程序处于停止状态，要想让其在后台继续运行，可以使用命令：bg %#（%可省略），其中#为后台作业编号；想要终止后台作业：kill %#（此处%不能shenglve）#为后台作业标号。