进程管理

进程概念

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、安全功能等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：多个任务的的task struct组成的链表进程创建：• init：第一个进程• 进程：都由其父进程创建，父子关系，CoW fork(), clone()

进程的基本状态

创建状态：进程在创建时需要申请一个空白PCB(process control block进程控 制块)，向其中填写控制和管理进程的信息，完成资源分配。如果创建工作无法完 成，比如资源无法满足，就无法被调度运行，把此时进程所处状态称为创建状态就绪状态：进程已准备好，已分配到所需资源，只要分配到CPU就能够立即运行执行状态：进程处于就绪状态被调度后，进程进入执行状态阻塞状态：正在执行的进程由于某些事件（I/O请求，申请缓存区失败）而暂时 无法运行，进程受到阻塞。在满足请求时进入就绪状态等待系统调用终止状态：进程结束，或出现错误，或被系统终止，进入终止状态。无法再执行

状态之间转换六种情况

运行——>就绪：1，主要是进程占用CPU的时间过长，而系统分配给该进程占 用CPU的时间是有限的；2，在采用抢先式优先级调度算法的系统中,当有更高 优先级的进程要运行时，该进程就被迫让出CPU，该进程便由执行状态转变为 就绪状态就绪——>运行：运行的进程的时间片用完，调度就转到就绪队列中选择合适 的进程分配CPU运行——>阻塞：正在执行的进程因发生某等待事件而无法执行，则进程由执 行状态变为阻塞状态，如发生了I/O请求阻塞——>就绪:进程所等待的事件已经发生，就进入就绪队列以下两种状态是不可能发生的：阻塞——>运行：即使给阻塞进程分配CPU，也无法执行，操作系统在进行调 度时不会从阻塞队列进行挑选，而是从就绪队列中选取就绪——>阻塞：就绪态根本就没有执行，谈不上进入阻塞态

进程优先级

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到19，对应系统优先级100-139或99Big 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•TLB：Translation Lookaside Buffer 翻译后备缓冲器,用于保存虚拟地址和物理地址映射关系的缓存IPC: Inter Process Communication•同一主机：• signal:信号• shm: shared memory• semaphore:信号量，一种计数器•不同主机：• socket: IP和端口号• RPC: remote procedure call• MQ：消息队列，Kafka，ActiveMQ

进程状态

Linux内核：抢占式多任务进程类型：•: 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•睡眠态：可中断：interruptable不可中断：uninterruptable•停止态：stopped,暂停于内存，但不会被调度，除非手动启动•僵死态：zombie，结束进程，父进程结束前，子进程不关闭

系统管理工具

进程的分类：• CPU-Bound：CPU密集型，非交互• 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, nohuppstree命令：pstree display a tree of processesps: process stateps report a snapshot of the current processesLinux系统各进程的相关信息均保存在/proc/PID目录下的各文件中

查看进程进程ps

ps [OPTION]...支持三种选项：UNIX选项 如-A -eBSD选项 如aGNU选项 如--help• 选项：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 选项显示进程树,相当于 --forest• k|--sort 属性 对属性排序,属性前加- 表示倒序• o 属性… 选项显示定制的信息 pid、cmd、%cpu、%mem• L 显示支持的属性列表• -C cmdlist 指定命令，多个命令用，分隔• -L 显示线程• -e: 显示所有进程，相当于-A• -f: 显示完整格式程序信息• -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• -u userlist 指定有效的用户ID或名称• -U userlist 指定真正的用户ID或名称• -g gid或groupname 指定有效的gid或组名称• -G gid或groupname 指定真正的gid或组名称• -p pid 显示指pid的进程• --ppid pid 显示属于pid的子进程• -M 显示SELinux信息，相当于Z

ps输出属性

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• l: 多线程进程• L：内存分页并带锁• N：低优先级进程• <: 高优先级进程• s: session leader，会话（子进程）发起者ni: nice值pri: priority 优先级psr: processor CPU编号rtprio: 实时优先级示例： • ps axo pid,cmd,psr,ni,pri,rtprio常用组合：• aux• -ef• -eFH• -eo pid,tid,class,rtprio,ni,pri,psr,pcpu,stat,comm• axo stat,euid,ruid,tty,tpgid,sess,pgrp,ppid,pid,pcpu,comm

ps示例

查询你拥有的所有进程ps -x *显示指定用户名(RUID)或用户ID的进程ps -fU apacheps -fU 48显示指定用户名(EUID)或用户ID的进程ps -fu wangps -fu 1000查看以root用户权限（实际和有效ID）运行的每个进程ps -U root -u root列出某个组拥有的所有进程（实际组ID：RGID或名称）ps -fG nginx列出有效组名称（或会话）所拥有的所有进程ps -fg mysqlps -fg 27显示指定的进程ID对应的进程ps -fp 1234以父进程ID来显示其下所有的进程，如显示父进程为1234的所有进程ps -f --ppid 1234显示指定PID的多个进程ps -fp 1204,1239,1263要按tty显示所属进程ps -ft pts/0以进程树显示系统中的进程如何相互链接ps -e --forest以进程树显示指定的进程ps -f --forest -C sshdps -ef --forest | grep -v grep | grep sshd要显示一个进程的所有线程,将显示LWP（轻量级进程）以及NLWP（轻量级进 程数）列ps -fL -C nginx要列出所有格式说明符ps L查看进程的PID，PPID，用户名和命令ps -eo pid,ppid,user,cmd自定义格式显示文件系统组,ni值开始时间和进程的时间ps -p 1234 -o pid,ppid,fgroup,ni,lstart,etime使用其PID查找进程名称：ps -p 1244 -o comm=要以其名称选择特定进程，显示其所有子进程ps -C sshd,bash查找指定进程名所有的所属PID，在编写需要从std输出或文件读取PID的脚本时 这个参数很有用ps -C httpd,sshd -o pid=检查一个进程的执行时间ps -eo comm,etime,user | grep nginx查找占用最多内存和CPU的进程ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu --sort=-%mem | headps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu --sort=-%cpu | head显示安全信息ps -eMps --context使用以下命令以用户定义的格式显示安全信息ps -eo euser,ruser,suser,fuser,f,comm,label使用watch实用程序执行重复的输出以实现对就程进行实时的监视，如下面的命 令显示每秒钟的监视watch -n 1 'ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu --sort=-%mem | head'

进程优先级

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）nice命令nice [OPTION] [COMMAND [ARG]...]renice命令renice [-n] priority pid...查看ps axo pid,comm,ni

搜索进程

最灵活：ps 选项 | 其它命令按预定义的模式：pgreppgrep [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/pidofpidof bash

系统工具

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通常每个CPU内核的当前活动进程数不大于3，那么系统的性能良好。如果每 个CPU内核的任务数大于5，那么此主机的性能有严重问题如果linux主机是1个双核CPU，当Load Average 为6的时候说明机器已经被 充分使用

top命令

top：有许多内置命令•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•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）• st：虚拟机偷走的时间选项：• -d # 指定刷新时间间隔，默认为3秒• -b 全部显示所有进程• -n # 刷新多少次后退出• -H 线程模式，示例：top -H -p `pidof mysqld`htop命令：EPEL源选项：• -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

free命令

free [OPTION]• -b 以字节为单位• -m 以MB为单位• -g 以GB为单位• -h 易读格式• -o 不显示-/+buffers/cache行• -t 显示RAM + swap的总和• -s n 刷新间隔为n秒• -c n 刷新n次后即退出

内存工具

vmstat命令：虚拟内存信息vmstat [options] [delay [count]]vmstat 2 5procs:• r：可运行（正运行或等待运行）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iostat:统计CPU和设备IO信息 示例：iostat 1 10pmap命令：进程对应的内存映射pmap [options] pid [...]-x: 显示详细格式的信息示例：pmap 1另外一种实现 cat /proc/PID/maps

系统监控工具

glances命令：EPEL源glances [-bdehmnrsvyz1] [-B bind] [-c server] [-C conffile] [-p port] [-P password] [-- password] [-t refresh] [-f file] [-o output]内建命令： •a Sort processes automatically •l Show/hide logs •c Sort processes by CPU% •b Bytes or bits for network I/O •m Sort processes by MEM% •w Delete warning logs •p Sort processes by name •x Delete warning and critical logs •i Sort processes by I/O rate •1 Global CPU or per-CPU stats •d Show/hide disk I/O stats •h Show/hide this help screen •f Show/hide file system stats •t View network I/O as combination •n Show/hide network stats •u View cumulative network I/O •s Show/hide sensors stats •q Quit (Esc and Ctrl-C also work) •y Show/hide hddtemp stats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命令服务器模式：glances -s -B IPADDRIPADDR: 指明监听的本机哪个地址客户端模式：glances -c IPADDRIPADDR：要连入的服务器端地址dstat命令：系统资源统计,代替vmstat,iostatdstat [-afv] [options..] [delay [count]]• -c 显示cpu相关信息• -C #,#,...,total• -d 显示disk相关信息• -D total,sda,sdb,...• -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

iotop

iotop命令是一个用来监视磁盘I/O使用状况的top类工具iotop具有与top相似的UI，其中包括 PID、用户、I/O、进程等相关信息，可查看每个进程是如何使用IOiotop输出• 第一行：Read和Write速率总计• 第二行：实际的Read和Write速率• 第三行：参数如下：• 线程ID（按p切换为进程ID ） • 优先级• 用户• 磁盘读速率• 磁盘写速率• swap交换百分比• IO等待所占的百分比• 线程/进程命令

iotop常用参数

-o, --only只显示正在产生I/O的进程或线程，除了传参，可以在运行过程中按o 生效-b, --batch非交互模式，一般用来记录日志-n NUM, --iter=NUM设置监测的次数，默认无限。在非交互模式下很有用-d SEC, --delay=SEC设置每次监测的间隔，默认1秒，接受非整形数据例如1.1-p PID, --pid=PID指定监测的进程/线程-u USER, --user=USER指定监测某个用户产生的I/O-P, --processes仅显示进程，默认iotop显示所有线程-a, --accumulated显示累积的I/O，而不是带宽-k, --kilobytes使用kB单位，而不是对人友好的单位。在非交互模式下，脚本 编程有用-t, --time 加上时间戳，非交互非模式-q, --quiet 禁止头几行，非交互模式，有三种指定方式• -q 只在第一次监测时显示列名• -qq 永远不显示列名• -qqq 永远不显示I/O汇总交互按键• left和right方向键：改变排序• r：反向排序• o：切换至选项--only• p：切换至--processes选项• a：切换至--accumulated选项• q：退出• i：改变线程的优先级

lsof

lsof：list open files查看当前系统文件的工具。在linux环境下，一切皆文件， 用户通过文件不仅可以访问常规数据，还可以访问网络连接和硬件如传输控制 协议 (TCP) 和用户数据报协议 (UDP)套接字等，系统在后台都为该应用程序分 配了一个文件描述符命令参数• -a：列出打开文件存在的进程• -c<进程名>：列出指定进程所打开的文件• -g：列出GID号进程详情• -d<文件号>：列出占用该文件号的进程• +d<目录>：列出目录下被打开的文件• +D<目录>：递归列出目录下被打开的文件• -n<目录>：列出使用NFS的文件• -i<条件>：列出符合条件的进程(4、6、协议、:端口、 @ip )• -p<进程号>：列出指定进程号所打开的文件• -u：列出UID号进程详情• -h：显示帮助信息• -v：显示版本信息。• -n: 不反向解析网络名字

lsof示例

进程管理查看由登陆用户启动而非系统启动的进程• lsof /dev/pts1指定进程号，可以查看该进程打开的文件• lsof -p 9527文件管理查看指定程序打开的文件• lsof -c httpd查看指定用户打开的文件• lsof -u root | more查看指定目录下被打开的文件• lsof +D /var/log/• lsof +d /var/log/参数+D为递归列出目录下被打开的文件，参数+d为列出目录下被打开的文件网络管理查看所有网络连接• lsof -i –n lsof -i@127.0.0.1通过参数-i查看网络连接的情况，包括连接的ip、端口等以及一些服务的连接情况，例如： sshd等。也可以通过指定ip查看该ip的网络连接情况查看端口连接情况• lsof -i :80 -n通过参数-i:端口可以查看端口的占用情况，-i参数还有查看协议，ip的连接情况等查看指定进程打开的网络连接• lsof -i –n -a -p 9527参数-i、-a、-p等，-i查看网络连接情况，-a查看存在的进程，-p指定进程查看指定状态的网络连接• lsof -n -P -i TCP -s TCP:ESTABLISHED-n:no host names, -P:no port names,-i TCP指定协议，-s指定协议状态通过多个参数可以 清晰的查看网络连接情况、协议连接情况等恢复删除文件• lsof |grep /var/log/messages• m -f /var/log/messages• lsof |grep /var/log/messages• cat /proc/653/fd/6• cat /proc/653/fd/6 > /var/log/messages ##### 进程管理工具kill命令：向进程发送控制信号，以实现对进程管理,每个信号对应一个数字，信号名称以SIG开 头（可省略），不区分大小写显示当前系统可用信号： kill –l 或者 trap -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• 3) SIGQUIT 相当于ctrl+\• 9) SIGKILL 强制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) 信号完整名称：SIGHUP• (3) 信号的简写名称：HUP按PID：kill [-SIGNAL] pid …• kill –n SIGNAL pid• kill –s SIGNAL pid按名称：killall [-SIGNAL] 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（pgrep可用） •-a: 显示完整格式的进程名（pgrep可用） •-P pid: 显示指定进程的子进程

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）让作业运行于后台• (1) 运行中的作业： Ctrl+z• (2) 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 &>/dev/null &• screen；COMMAND查看当前终端所有作业：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

并行运行

同时运行多个进程，提高效率方法1•vi all.sh• f1.sh&• f2.sh&方法2• (f1.sh&);(f2.sh&);(f3.sh&)方法3• { f1.sh& f2.sh& f3.sh& }

转载于:https://www.cnblogs.com/AloneSea/p/9885849.html