Linux系统进程管理及命令操作
进程管理
- 进程的概念
- 进程的管理
- 作业控制jobs
- 虚拟文件系统proc
进程的概念
-
进程是什么
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 /usr/bin/passwd ,/usr/sbin/useradd
进程： 是程序运行的过程， 动态，有生命周期及运行状态。 -
进程的生命周期
父进程复制自己的地址空间（fork）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。
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：
Centos5/6系统进程: init
Centos7系统进程: systemd -
进程状态产生的原因
在多任务处理操作系统中，每个CPU（或核心）
在一个时间点上只能处理一个进程。
在进程运行时，它对CPU 时间和资源分配的要求会不断变化，
从而为进程分配一个状态，它随着环境要求而改变。 -
进程的状态
进程的管理
1.进程管理的目标
- PID,PPID
- 当前的进程状态
- 内存的分配情况
- CPU和已花费的实际时间
- 用户UID，它决定进程的特权
- 进程名称
- 静态查看进程
- PS：precess status 进程 状态
[root@localhost ~]# ps aux |head -2
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 1.7 0.2 193772 2624 ? Ss 18:22 0:02 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 22
user：运行程序的用户账户名
PID：进程的序号，id，身份证号
%CPU：进程的cpu消耗百分比
%MEM:进程的内存消耗百分比
VSZ:虚拟内存占用大小
RSS:实际占用内存大小
TTY:进程开启的终端
STAT:当前进程的状态
START:进程开始的时间
TIME:进程CPU使用时间
COMMAND:执行命令的名字，进程文件 进程名
- 进程的排序
语法：ps aux --sort-%cpu
以CPU占比降序排列（减号是降序）
[root@localhost ~]# ps aux --sort -%cpu
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 2123 1.7 18.6 3035224 185356 ? Sl 18:23 0:24 /usr/bin/gnome-shell
root 1322 0.6 5.2 341880 52004 tty1 Ssl+ 18:22 0:09 /usr/bin/X :0 -background none -noreset -audit 4 -verbose -auth /r
root 2577 0.3 2.2 697884 22488 ? Sl 18:23 0:04 /usr/libexec/gnome-terminal-server
root 726 0.2 0.1 324680 1868 ? Ssl 18:22 0:02 /usr/bin/vmtoolsd
root 2388 0.2 0.9 640756 9760 ? Sl 18:23 0:02 /usr/bin/vmtoolsd -n vmusr
root 1 0.1 0.4 193772 4424 ? Ss 18:22 0:02 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 22
root 129 0.1 0.0 0 0 ? S 18:22 0:01 [kworker/0:3]
root 768 0.1 0.0 90564 300 ? Ss 18:22 0:01 /sbin/rngd -f
- 进程的父子关系
语法：ps -ef
观察PID PPID
[root@localhost ~]# ps -ef
UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD
root 1 0 0 18:22 ? 00:00:02 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 22
root 2 0 0 18:22 ? 00:00:00 [kthreadd]
root 4 2 0 18:22 ? 00:00:00 [kworker/0:0H]
root 6 2 0 18:22 ? 00:00:00 [ksoftirqd/0]
root 7 2 0 18:22 ? 00:00:00 [migration/0]
root 8 2 0 18:22 ? 00:00:00 [rcu_bh]
root 9 2 0 18:22 ? 00:00:01 [rcu_sched]
- 自定义显示字段
语法：ps axo
[root@localhost ~]# ps axo user,pid,ppid,%mem,command |head -3
USER PID PPID %MEM COMMAND
root 1 0 0.4 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 22
root 2 0 0.0 [kthreadd]
- 动态查看进程top
- top 命令用于查看进程动态，即进程使用系统资源的情况
top - 11:45:08 up 18:54, 4 users, load average: 0.05, 0.05, 0.05
Tasks: 176 total, 1 running, 175 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 0.0 us, 0.3 sy, 0.0 ni, 99.7 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 3865520 total, 1100000 free, 580268 used, 2185252 buff/cache
KiB Swap: 4063228 total, 4063228 free, 0 used. 2917828 avail Mem
第一行：
第二行：
第三行：
第四行：
第五行：
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
PID ,USER, %CPU, %MEM,TIME, COMMAND,上面有介绍此处省略。
VIRT：virtual memory usage 虚拟内存 （ 需要这些内存，但并没有占满。）
RES：resident memory usage 常驻内存 （用了多少内存）
SHR：shared memory 共享内存 （除了自身进程的共享内存，也包括其他进程的共享内存）
- top内部常用指令
h|?帮助
M 按内存的使用排序
P 按CPU使用排序
N 以PID的大小排序
< 向前
> 向后
z 彩色，Z设置彩色，使用数字调整*
- top技巧
动态查看进程 top，像windows的任务管理器
[root@localhost ~]# top //回车，立刻刷新。按z彩色显示，按F，通过光标设置列的顺序。
[root@localhost ~]# top -d 1 //每1秒刷新。
[root@localhost ~]# top -d 1 -p 10126 查看指定进程的动态信息
[root@localhost ~]# top -d 1 -p 10126,1 查看10126和1号进程
- 使用信号控制进程kill
- 信号的种类
语法：kill - 数字
给进程发送信号(kill -l列出所有支持的信号)
[root@localhost ~]# kill -l
编号 信号名
1) SIGHUP 重新加载配置
2) SIGINT 键盘中断Ctrl+C
3) SIGQUIT 键盘退出Ctrl+\，类似SIGINT
9) SIGKILL 强制终止，无条件
15) SIGTERM 终止（正常结束），缺省信号
18) SIGCONT 继续
19) SIGSTOP 暂停
20)SIGTSTP 键盘暂停Ctrl+Z
- 进程的优先级nice
- 什么叫进程的优先级
Linux 进程调度及多任务
每个CPU在一个时间点上只能处理一个进程，通过时间片技术，来同时运行多个程序。 - 优先级范围和特性
在top中显示的优先级有两个，PR值和nice值
NI: 实际nice值
PR（+20）: 将nice级别显示为映射到更大优先级队列，-20映射到0，+19映射到39
- 优先级的特性
nice 值越高： 表示优先级越低，例如+19
nice 值越低： 表示优先级越高，例如-20 - 查看进程的nice级别
[root@localhost ~]# ps axo pid,command,nice,cls --sort=-nice
PID COMMAND NI CLS
32 [khugepaged] 19 TS
747 /usr/sbin/alsactl -s -n 19 19 TS
2390 /usr/libexec/tracker-extrac 19 TS
2391 /usr/libexec/tracker-miner- 19 TS
2392 /usr/libexec/tracker-miner- - IDL
2404 /usr/libexec/tracker-miner- - IDL
31 [ksmd] 5 TS
779 /usr/libexec/rtkit-daemon 1 TS
1 /usr/lib/systemd/systemd -- 0 TS
2 [kthreadd] 0 TS
6 [ksoftirqd/0] 0 TS
7 [migration/0] - FF
cls表示显示策略列
TS 表示该进程使用的调度策略为SCHED_OTHER
FF表示高级进程first in first out
- 启动具有不同nice级别的进程
启动进程时，通常会继承父进程的 nice级别，默认为0。观察两个程序的不同nice值
启动不同nice
[root@localhost ~]# nice -n -5 sleep 6000 &
[1] 2220
[root@localhost ~]# nice -n -10 sleep 7000 &
[2] 2229
[root@localhost ~]# ps axo command,pid,nice | grep sleep
sleep 6000 2220 -5
sleep 7000 2229 -10
grep --color=auto sleep 2233 0
- 更改现有进程的nice级别
[root@localhost ~]# sleep 7000 &
[2] 2669
root@localhost ~]# renice -20 2669
2669
(进程 ID) 旧优先级为 0，新优先级为 -20
作业控制jobs
- 作业控制是一个命令行功能，也叫后台运行，主要有两个关键词。
foreground：前台进程：是在终端中运行的命令，占领终端。
background：后台进程：没有控制终端，它不需要终端的交互。看不见，但是在运行。
- 后台控制示例
看一下占领前台的现象
[root@localhost ~]# sleep 2000
运行一个程序，当前终端无法输入，占领前台的现象，
大部分命令行输入已经无效。
运行后台程序
[root@localhost ~]# sleep 3000 &
ps查询所有程序
[root@localhost ~]# ps aux |grep sleep
root 8895 0.0 0.0 100900 556 pts/0 S 12:13 0:00 sleep 3000
jobs查看后台进程
[root@localhost ~]# jobs
[1]- Running sleep 3000 &
调动后台程序至前台
[root@localhost ~]# fg 1 //将作业1调回到前台
消灭后台进程
[root@qianfeng ~]# kill %1
注意，“kill 1” 和 “kill %1” 不同，
前者终止PID为1的进程，
后者杀死作业序号为1的后台程序。
& ：后台运行程序
jobs： 查询后台
kill %1 ： 停止后台进程
虚拟文件系统proc
- 虚拟文件系统：采集服务器自身 内核、进程运行的状态信息
- CPU /proc/cpuinfo
[root@localhost ~]# cat /proc/cpuinfo
processor : 0
vendor_id : GenuineIntel
cpu family : 6
model : 60
model name : Intel(R) Core(TM) i5-4200H CPU @ 2.80GHz
stepping : 3
microcode : 0x24
cpu MHz : 2793.542
cache size : 3072 KB
physical id : 0
siblings : 1
core id : 0
cpu cores : 1
apicid : 0
initial apicid : 0
fpu : yes
fpu_exception : yes
cpuid level : 13
wp : yes
flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat pse36 clflush mmx fxsr sse sse2 ss syscall nx pdpe1gb rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon nopl xtopology tsc_reliable nonstop_tsc eagerfpu pni pclmulqdq ssse3 fma cx16 pcid sse4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f16c rdrand hypervisor lahf_lm abm fsgsbase tsc_adjust bmi1 avx2 smep bmi2 invpcid xsaveopt arat
bogomips : 5587.08
clflush size : 64
cache_alignment : 64
address sizes : 43 bits physical, 48 bits virtual
- 内存 /proc/meminfo
- 内核 /proc/cmdline
[root@localhost ~]# cat /proc/cmdline
BOOT_IMAGE=/vmlinuz-3.10.0-1062.el7.x86_64 root=/dev/mapper/centos-root ro crashkernel=auto rd.lvm.lv=centos/root rd.lvm.lv=centos/swap rhgb quiet LANG=zh_CN.UTF-8
cpuinfo：CPU的硬件信息 (型号, 家族, 缓存大小等)
meminfo：物理内存、交换空间等的信息，系统内存占用情况，对应df命令
cmdline：系统启动时输入给内核命令行参数