Linux系统进程管理
目录
1.什么是进程
2.进程的属性
3.ps查看系统进程
（1）常用的选项组合是 ps -aux
（2）ps常用的参数： ps -ef
4.uptime查看系统负载
5.top命令
（1）top执行后各行内容含义
（2）top快捷键：
6.lsof命令
7.pstree
8.kill关闭进程
9.进程的优先级管理
10.实战：使用screen后台实时执行命令备份命令
（1） screen概述和安装
（2）screen使用方法
1.什么是进程
进程是已启动的可执行程序的运行实例，进程有以下组成部分：
- 已分配内存的地址空间；
- 安全属性，包括所有权凭据和特权；
- 程序代码的一个或多个执行线程；
- 进程状态
程序： 二进制文件，静态 如/bin/date, /usr/sbin/sshd
进程： 是程序运行的过程， 动态，有生命周期及运行状态。
下图所示的是进程的生命周期：
描述如下：
父进程复制自己的地址空间（fork [fɔ:k] 分叉）创建一个新的（子）进程结构。每个新进程分配一个唯一的进程 ID （PID），满足跟踪安全性之需。PID 和 父进程 ID （PPID）是子进程环境的元素，任何进程都可以创建子进程，所有进程都是第一个系统进程的后代。
centos5或6PID为1的进程是： init
centos7 PID为1的进程是： systemd
僵尸进程：一个进程使用fork创建子进程，如果子进程退出，而父进程并没有调用wait或waitpid获取子进程的状态信息，那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中。这种进程称之为僵尸进程。
用自己的话表达:父进程退出了， 子进程没有退出， 那么这些子进程就没有父进程来管理了，就变成僵尸进程。
2.进程的属性
- 进程ID（PID)：是唯一的数值，用来区分进程
- 父进程的ID（PPID)
- 启动进程的用户ID（UID）和所归属的组（GID）
- 进程状态：状态分为运行R、休眠S、僵尸Z
- 进程执行的优先级
- 进程所连接的终端名
- 进程资源占用：比如占用资源大小（内存、CPU占用量）
3.ps查看系统进程
（1）常用的选项组合是 ps -aux
参数解释：
- a: 显示跟当前终端关联的所有进程
- u: 基于用户的格式显示（U: 显示某用户ID所有的进程）
- x: 显示所有进程，不以终端机来区分
注： 最后一列[xxxx] 使用方括号括起来的进程是内核态的进程。 没有括起来的是用户态进程。
上面的参数输出每列含意：
- USER: 启动这些进程的用户
- PID: 进程的ID
- %CPU 进程占用的CPU百分比；
- %MEM 占用内存的百分比；
- VSZ：进程占用的虚拟内存大小（单位：KB）
- RSS：进程占用的物理内存大小（单位：KB）
- STAT：该程序目前的状态，Linux进程有5种基本状态：
- R ：该程序目前正在运作，或者是可被运作；
- S ：该程序目前正在睡眠当中 (可说是 idle 状态啦！)，但可被某些讯号(signal) 唤醒。
- T ：该程序目前正在侦测或者是停止了；
- Z ：该程序应该已经终止，但是其父程序却无法正常的终止他，造成 zombie (疆尸) 程序的状态
- D 不可中断状态.
- 5个基本状态后，还可以加一些字母，比如：S<、Ss，如下图：
- 它们含意如下：
- <: 表示进程运行在高优先级上
- N: 表示进程运行在低优先级上
- L: 表示进程有页面锁定在内存中
- s: 表示进程是控制进程
- l: 表示进程是多线程的
- +: 表示当前进程运行在前台
- START：该 process 被触发启动的时间；
- TIME ：该 process 实际使用 CPU 运作的时间。
- COMMAND：该程序的实际指令
- 按下ctrl+z停止该进程后
- 再次查看进程的状态
- 注：
- ctrl-c 是发送 SIGINT 信号，终止一个进程
- ctrl-z 是发送 SIGSTOP信号，挂起一个进程。将作业放置到后台(暂停)
- ctrl-d 不是发送信号，而是表示一个特殊的二进制值，表示 EOF。代表输入完成或者注销
- 不可中断示例：
- 运行下面的打包命令：
- 同时查看进程状态：
（2）ps常用的参数： ps -ef
参数说明：
- -e 显示所有进程
- -f 显示完整格式输出
包含的信息如下
- UID: 启动这些进程的用户
- PID: 进程的ID
- PPID: 父进程的进程号
- C: 进程生命周期中的CPU利用率
- STIME: 进程启动时的系统时间
- TTY: 表明进程在哪个终端设备上运行。如果显示 ?表示与终端无关，这种进程一般是内核态进程。另外， tty1-tty6 是本机上面的登入者程序，若为 pts/0 等，则表示运行在虚拟终端上的进程。
- TIME: 运行进程一共累计占用的CPU时间
- CMD: 启动的程序名称
注：
- ps aux 是用BSD的格式来显示进程。
- ps -ef 是用标准的格式显示进程
4.uptime查看系统负载
弹出消息含意如下：
| 07:26:43 |
当前时间 |
| up 58min |
系统运行时间 ，说明此服务器连续运行58分钟了 |
| 2 user |
当前登录用户数 |
| load average: 0.00, 0.02, 0.05 |
系统负载，即任务队列的平均长度。 三个数值分别为 1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值。 |
任务队列的平均长度是什么？
上图任务队列的长度为3
问题：找出当前系统中，CPU负载过高的服务器？
- 服务器1： load average: 0.15, 0.08, 0.01 1核
- 服务器2： load average: 4.15, 6.08, 6.01 1核
- 服务器3： load average: 10.15, 10.08, 10.01 4核
答案：服务器2
解释：
如果服务器的CPU为1核心，则load average中的数字 >=3 负载过高，而对于多CPU的平均负载的计算，是在单CPU的情况下再除以CPU的个数。如果服务器的CPU为4核心，则load average中的数字 >=12 负载过高。
经验：单核心，1分钟的系统平均负载不要超过3，这只是经验值，有时候大于5也不一定是严重性能问题，有可能是的确主机提供的服务超过了他能够提供的能力，需要扩容了。要具体看看。
5.top命令
（1）top执行后各行内容含义
第一行：和uptime弹出的信息一样
第二、三行：进程和CPU的信息（当有多个CPU时，这些内容可能会超过两行）
| Tasks: 217 total |
进程总数 |
| 1 running |
正在运行的进程数 |
| 3 sleeping |
睡眠的进程数 |
| 0 stopped |
停止的进程数 |
| 0 zombie |
僵尸进程数 |
| Cpu(s): 0.0% us |
系统用户进程使用CPU百分比。 |
| 0.0% sy |
内核中的进程占用CPU百分比 |
| 0.0% ni |
用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比 |
| 100.0% id |
空闲CPU百分比 |
| 0.0% wa |
cpu等待I/0完成的时间总量。 测试： 终端1：执行：top 终端2：dd if=/dev/zero of=/a.txt count=10 bs=100M 终端3：dd if=/dev/zero of=/a.txt count=10 bs=100M 两个dd进程对磁盘进行大量写，发现IO等待会占很多CPU，如果wa占用很多CPU，原因磁盘性能有问题，建议升级磁盘 如下：
|
| 0.0% hi（了解） 硬中断消耗时间
|
硬中断，占的CPU百分比。1. 硬中断是由硬件产生的，比如，像磁盘，网卡，键盘，时钟等。每个设备或设备集都有它自己的IRQ（中断请求）。基于IRQ，CPU可以将相应的请求分发到对应的硬件驱动上（注：硬件驱动通常是内核中的一个子程序，而不是一个独立的进程）。# hi -> Hardware IRQ: The amount of time the CPU has been servicing hardware interrupts. |
| 0.0% si（了解） 软中断消耗时间 |
软中断，占的CPU百分比。1. 通常，软中断是一些对I/O的请求。这些请求会调用内核中可以调度I/O发生的程序。对于某些设备，I/O请求需要被立即处理，而磁盘I/O请求通常可以排队并且可以稍后处理。根据I/O模型的不同，进程或许会被挂起直到I/O完成，此时内核调度器就会选择另一个进程去运行。I/O可以在进程之间产生并且调度过程通常和磁盘I/O的方式是相同。# si -> Software Interrupts.: The amount of time the CPU has been servicingsoftware interrupts. |
| 0.0 st （steal 偷） |
st：虚拟机偷取物理的时间。比如：物理机已经运行了KVM，XEN虚拟机。KVM虚拟机占用物理机的cpu时间 |
第四五行：内存信息
| Mem: 2031912k total |
物理内存总量 |
| 175984k free |
空闲内存总量 |
| 366216k used |
使用的物理内存总量 |
| 1489712k buff/cache |
用作内核缓存的内存量。 和free -k 一个意思
|
| Swap: 2097148k total |
交换区总量 |
| 2097148k free |
空闲交换区总量 |
| 0k used |
使用的交换区总量 |
| 1433176 avail Mem |
总的可利用内存是多少 |
注：如果swap分区，被使用，那么你的内存不够用了。
第7行进程信息
| 列名 |
含义 |
| PID |
进程id |
| USER |
进程所有者的用户名 |
| PR |
优先级（由内核动态调整），用户不能 |
| NI |
进程优先级。 nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级，用户可以自己调整 |
| VIRT（virtual memoryusage） |
虚拟内存，是进程正在使用的所有内存（ps中标为VSZ） VIRT：virtual memory usage 虚拟内存 1、进程“需要的”虚拟内存大小，包括进程使用的库、代码、数据等 2、假如进程申请100m的内存，但实际只使用了10m，那么它会增长100m，而不是实际的使用量 |
| RES（resident memory usage） |
是进程所使用的物理内存。实际实用内存（ps中标为RSS） RES：resident memory usage 常驻内存 1、进程当前使用的内存大小，但不包括swap out 2、包含其他进程的共享 3、如果申请100m的内存，实际使用10m，它只增长10m，与VIRT相反 4、关于库占用内存的情况，它只统计加载的库文件所占内存大小 |
| SHR |
共享内存大小，单位kb SHR：shared memory 共享内存 1、除M了自身进程的共享内存，也包括其他进程的共享内存 2、虽然进程只使用了几个共享库的函数，但它包含了整个共享库的大小 3、计算某个进程所占的物理内存大小公式：RES – SHR 4、swap out后，它将会降下来 |
| S |
进程状态。 |
| %CPU |
上次更新到现在的CPU时间占用百分比 |
| %MEM |
进程使用的物理内存百分比 |
| TIME+ |
进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒 |
| COMMAND |
命令名/命令行 |
（2）top快捷键：
- 默认3s刷新一次，按s修改刷新时间
- 按空格 ：立即刷新。
- q退出
- P：按CPU排序
- M：按内存排序
- T：按时间排序
- p：进程IP，查看某个进程状态
- 数字键1：显示每个内核的CPU使用率
- u/U：指定显示的用户
- h：帮助
示例1：使用TOP动态只查看某个或某些进程的信息
先使用ps找到PID
使用top -p PID来动态查看该进程
示例2：找出系统中使用CPU最多的进程
运行top ， 找出使用CPU最多的进程 ，按大写的P，可以按CPU使用率来排序显示
在linux系统中一个进程，最多可以使用100%cpu对吗？
dirtycow（脏牛漏洞，用于提权） 进程使用超过100%，如果你的4核心的cpu，你可以运行400%
6.lsof命令
lsof命令用于查看你进程打开的文件，打开文件的进程，进程打开的端口(TCP、UDP)
- -i<条件>：列出符合条件的进程。（4、6、协议、:端口、 @ip ） #用于查看端口，或查看黑客开启的后门端口是哪个进程在使用
- -p<进程号>：列出指定进程号所打开的文件； #一般用于查看木马进程，在读哪些文件
7.pstree
pstree：（display a tree of processes）以树状图显示进程，只显示进程的名字，且相同进程合并显示。
格式：pstree 或 pstree -p
以树状图显示进程，还显示进程PID。
8.kill关闭进程
关闭进程3个命令：kill killall pkill
kill关闭进程：kill 进程号 关闭单个进程
killall和pkill：用于杀死指定名字的进程
通过信号的方式来控制进程的
kill -l =====> 列出所有支持的信号 用最多的是： 9 信号
常用信号：
信号编号 信号名
1） SIGHUP 重新加载配置
2） SIGINT 键盘中断 crtl+c
3) SIGQUIT 退出
9） SIGKILL 强制终止
15） SIGTERM 终止（正常结束），缺省信号
18） SIGCONT 继续
19） SIGSTOP 停止
20） SIGTSTP 暂停 crtl+z
示例：
9.进程的优先级管理
优先级取值范围为（-20,19），越小优先级越高, 默认优先级是0
- 命令1：nice 指定程序的运行优先级
- 格式：nice n command
- 命令2：renice 改变程序的运行优先级
- 格式：renice -n pid
示例：指定运行vim的优先级为5
输入内容，然后ctrl+z 挂起
通过ps查看这个文件的PID号
通过top命令查看优先级
通过renice改变正在运行的进程的优先级
10.实战：使用screen后台实时执行命令备份命令
实战场景：公司晚上需要备份1T数据，我在secureCRT上直接执行备份脚本back.sh可以吗？ 或直接运行back.sh & 放到后台运行可以吗？ 当关了secureCRT后，back.sh & 还在后台执行吗？
答案：secureCRT长时间连接，如果本地网络偶尔断开或xshell不小心关闭，都会让后台运行的备份命令停止运行的。
如我用secureCRT挂起如下进程
断开连接：
再次连接查看进程：
原来挂起的进程已不在
正确做法使用： srceen
（1） screen概述和安装
Screen中有会话的概念,，用户可以在一个screen会话中创建多个screen窗口，在每一个screen窗口中就像操作一个真实的telnet/SSH连接窗口那样。
安装screen软件包
rpm -ivh /mnt/Packages/screen-4.1.0-0.23.20120314git3c2946.el7_2.x86_64.rpm
或
yum -y install screen（2）screen使用方法
直接在命令行键入screen命令回车，会打开新的会话：
CentOS自带终端下：
SecureCRT下：
执行命令， 或执行你自己需要运行的备份命令
此时想离开一段时间，但还想让这个命令继续运行
在screen当前窗口键入快捷键Ctrl+a+d
表示已经分离出来独立的一个会话
回来后，找到该screen会话：
重新连接会话：
又进入前面的编辑界面：
不想使用screen 会话了，执行：exit退出。
通过这种方式即使断网重连也能重新回到该会话
附：常用screen参数
- screen -S test -> 新建一个叫test的会话
- screen -ls -> 列出当前所有的会话
- screen -r test -> 回到test会话