Linux基础篇学习——进程管理（pstree，ps，pgrep，kill，killall，pkill，/proc，/sys）

概念

程序和进程

程序

指令+参数通过逻辑控制运行起来完成某项特定任务

进程

程序运行起来的结果
操作系统运行的基本单位
有生命周期（产生---->死亡）
进程有运行状态（running，sleeping，waiting，僵死）
并发性，交互性（管道）----共享内存，队列（kafka）
程序和进程不是一一对应的，相同的程序运行在不同的数据集上就是不同的进程

子进程和父进程

子进程会继承父进程的特性：安全性的身份认证；过去和当前的文件描述符，端口等资源特权；环境变量；程序代码。
父进程------>fork()------>子进程
子进程------>exec()------>运行程序
子进程------>exit()------>退出

进程和线程

对于linux而言，不严格区分，对于进程何处线程都将拥有独立的一套完整资源集（内存---->虚拟内存，CPU---->时间片）

Linux进程管理工具

pstree 查看进程树之间的关系

-p 同时列出每个进程的PID

-A 各进程树之间的连接以ASCII码字符来连接
-U 各进程树之间的连接以utf8字符来连接，某些终端可能会有错误
-u 同时列出每个进程的所属账号名称

ps 显示系统进程瞬间的运行动态

ps  aux

ps命令详情请点击查看

pgrep 获得正在被调度的进程的相关信息

1.pgrep通过匹配其程序名，找到匹配的进程
2.进程号越大，并不一定意味着进程的启动时间越晚

pgreep 查看进程号
pgrep -o 进程号最小（父进程）
pgrep -n 进程号最大（子进程）
pgrep -l 所有进程及名称

[root@zycentos7 ~]# pgrep sshd
6836
7120
7128
[root@zycentos7 ~]# pgrep -o sshd
6836
[root@zycentos7 ~]# pgrep -n sshd
7128
[root@zycentos7 ~]# pgrep -l sshd
6836 sshd
7120 sshd
7128 sshd

killall，kill，pkill

killall 杀死指定名字的进程

killall -i 交互模式
killall -l 列出所有的已知信号名称

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
9) SIGKILL	强制终止，可能会出问题
15) SIGTERM	终止（正常结束），缺省信号
18) SIGCONT	继续
19) SIGSTOP	停止
20)SIGTSTP	暂停^Z

示例1 SIGHUP信号发出之后，主进程的进程号不发生变化，子进程的进程号会发送变化

[root@zycentos7 ~]# ps -ef|grep nginx
root      31943      1  0 20:29 ?        00:00:00 nginx: master process nginx
nginx     31944  31943  0 20:29 ?        00:00:00 nginx: worker process
root      31948  28945  0 20:29 pts/2    00:00:00 grep --color=auto nginx
[root@zycentos7 ~]# kill -1 31943
[root@zycentos7 ~]# ps -ef|grep nginx
root      31943      1  0 20:29 ?        00:00:00 nginx: master process nginx
nginx     31982  31943  0 20:30 ?        00:00:00 nginx: worker process
root      31989  28945  0 20:30 pts/2    00:00:00 grep --color=auto nginx

示例2 键盘中断

[root@zycentos7 ~]# tty
/dev/pts/1
[root@zycentos7 ~]# ping 192.168.232.125
PING 192.168.232.125 (192.168.232.125) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.232.125: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.052 ms
……
64 bytes from 192.168.232.125: icmp_seq=29 ttl=64 time=0.079 ms
--- 192.168.232.125 ping statistics ---
29 packets transmitted, 29 received, 0% packet loss, time 28006ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.052/0.168/2.452/0.432 ms

[root@zycentos7 ~]# tty
/dev/pts/2
[root@zycentos7 ~]# ps -ef|grep ping
root      29022  28172  0 19:33 pts/1    00:00:00 ping 192.168.232.125
root      29029  28945  0 19:33 pts/2    00:00:00 grep --color=auto ping
[root@zycentos7 ~]# kill -2 29022

示例3 kill -9和kill -15信号的区别

[root@zycentos7 ~]# tty
/dev/pts/0
[root@zycentos7 ~]# ps -ef|grep vim
root      31480  28172  0 20:20 pts/1    00:00:00 vim test01
root      31489  28945  0 20:20 pts/2    00:00:00 vim test02
root      31503  31413  0 20:20 pts/0    00:00:00 grep --color=auto vim
[root@zycentos7 ~]# kill -9 31480
[root@zycentos7 ~]# kill -15 31489
[root@zycentos7 ~]# ps -ef|grep vim
root      31537  31413  0 20:21 pts/0    00:00:00 grep --color=auto vim

[root@zycentos7 ~]# tty
/dev/pts/1
[root@zycentos7 ~]# vim test01
Killed
[root@zycentos7 ~]# vim test01
E325: ATTENTION
Found a swap file by the name ".test01.swp"
          owned by: root   dated: Sat Nov 16 20:20:05 2019
         file name: ~root/test01
          modified: no
         user name: root   host name: zycentos7
        process ID: 31480
While opening file "test01"
             dated: Sat Nov 16 19:42:46 2019
[root@zycentos7 ~]# ls -al .test01.swp	;删除该文件后可正常打开
-rw-r--r--. 1 root root 12288 Nov 16 20:20 .test01.swp

[root@zycentos7 ~]# tty
/dev/pts/2
[root@zycentos7 ~]# vim test02
Vim: Caught deadly signal TERM
Vim: Finished.
Terminated
[root@zycentos7 ~]# vim test02	;可正常打开

killall -q 不输出警告信息

[root@zycentos7 ~]# killall nginx
nginx: no process found
[root@zycentos7 ~]# killall -q  nginx
[root@zycentos7 ~]# echo $?
1

killall -s 发送指定的信号

killall -s HUP named
killall -HUP named

killall -v 报告信号是否成功发送
killall -9 named && killall named 杀死所有同名进程
如果需要杀死的进程需要查找，则需使用ps等命令再配合grep来查找进程在杀死，killall可以把这两个过程合二为一

kill 杀死指定PID的进程

1.通常，终止一个前台进程可以使用Ctrl+C键。
2.终止一个后台进程用kill命令：需要先使用ps/pidof/pstree/top等工具获取进程PID，然后使用kill命令来杀掉该进程。
3.kill命令是通过向进程发送指定的信号来结束相应进程的。在默认情况下，采用编号为15的TERM信号，TERM信号将终止所有不能捕获该信号的进程。对于那些可以捕获该信号的进程就要用编号为9的kill信号，强行“杀掉”该进程。

kill [选项] [进程id]

-l 信号 若果不加信号的编号参数，则使用-l参数会列出全部的信号名称
-a 当处理当前进程时，不限制命令名和进程号的对应关系
-p 指定kill 命令只打印相关进程的进程号，而不发送任何信号
-s 指定发送信号
-u 指定用户
重点

1. 普通用户只能使用不带signal参数的kill命令或最多使用 -9 信号。
2. 当kill成功地发送了信号后，shell会在屏幕上显示出进程的终止信息。有时这个信息不会马上显示，只有当按下Enter键使shell的命令提示符再次出现时，才会显示出来。
3. kill -9 信号使进程强行终止，常会带来一些副作用，如数据丢失或者终端无法恢复到正常状态。
4. 要撤销所有的后台作业，可以输入killall 或者 kill 0 ，kill 0 可以用来检测进程是否存在。

实例1 列出所有信号名称

[root@zycentos7 ~]# kill -l
 1) SIGHUP       2) SIGINT       3) SIGQUIT      4) SIGILL       5) SIGTRAP
 ……
63) SIGRTMAX-1  64) SIGRTMAX

实例2 得到指定信号的数值

[root@zycentos7 ~]# kill -l KILL
9

实例3 先用ps查找进程，然后用kill杀掉

[root@zycentos7 ~]# ps -ef|grep vim
root       7981   7964  0 09:27 pts/1    00:00:00 vim 1
root       7983   7740  0 09:28 pts/0    00:00:00 grep --color=auto vim
[root@zycentos7 ~]# kill 7981
[root@zycentos7 ~]# echo $?
0

实例4 彻底杀死进程

[root@zycentos7 ~]# ps -ef|grep vim
root       7987   7964  0 09:30 pts/1    00:00:00 vim 1
root       7989   7740  0 09:30 pts/0    00:00:00 grep --color=auto vim
[root@zycentos7 ~]# kill -9 7987

pkill

pkill是ps命令和kill命令的结合，按照进程名来杀死指定进程，可以发送信号
pkill -l pts/0 按终端杀死进程
pkill -9 -l pts/0 发送信号9，终端一并被杀死
pkill -u user 按用户杀死进程
pkill -19 -u user

htop 实时监测系统处理器状态

top命令详情请点击查看

[root@zycentos7 ~]# yum install htop -y

【监控软件top的增强版Htop，相比top其有着很多自身的优势】
1.两者相比起来，top比较繁琐
2.默认支持图形界面的鼠标操作
3.可以横向或纵向滚动浏览进程列表，以便看到所有的进程和完整的命令行
4.杀进程时不需要输入进程号等

上左区域 显示了CPU、物理内存和交换分区的信息
上右区域 显示了任务数量、平均负载和连接运行时间等信息
进程区域 显示出当前系统中的所有进程 与top显示一致

PID：进行的标识号
USER：运行此进程的用户
PRI：进程的优先级
NI：进程的优先级别值，默认的为0，可以进行调整
VIRT：进程占用的虚拟内存值
RES：进程占用的物理内存值
SHR：进程占用的共享内存值
S：进程的运行状况，R表示正在运行、S表示休眠，等待唤醒、Z表示僵死状态
%CPU：该进程占用的CPU使用率
%MEM：该进程占用的物理内存和总内存的百分比
TIME+：该进程启动后占用的总的CPU时间
COMMAND：进程启动的启动命令名称

进程前后台

前台一次只能运行一个进程，后台一次可以运行多个进程
把一个前台程序放到后台执行 &

[root@zycentos7 ~]# ping www.baidu.com >/dev/null 2>&1 &
[1] 32627
[root@zycentos7 ~]# ps -ef|grep ping
root      32627  28945  0 20:42 pts/2    00:00:00 ping www.baidu.com
root      32636  28945  0 20:42 pts/2    00:00:00 grep --color=auto ping
[root@zycentos7 ~]# ping www.baidu.com >/dev/null 2>&1 &
[2] 32652
[root@zycentos7 ~]# ps -ef|grep ping
root      32627  28945  0 20:42 pts/2    00:00:00 ping www.baidu.com
root      32652  28945  0 20:43 pts/2    00:00:00 ping www.baidu.com
root      32656  28945  0 20:43 pts/2    00:00:00 grep --color=auto ping

进程状态

sleep

• （S）可中断睡眠
• （D）不可中断睡眠

running

• （ready）
• （内核）
• （用户）

stop
zombie

• （Z）资源已清理
• （X）资源未清理

进程状态间的切换

运行	就绪	等待
在CPU上运算	资源已分配，等待CPU空闲	事件未触发

运行----时间片耗尽---->就绪
等待----事件触发---->就绪
就绪----进程调用或者系统调用---->运行
运行----等待事件发生---->等待

进程优先级

nice值（NI） 相对优先级（优先级度量）-20~+19，nice值越低优先级越高【在原来使用O1调度的Linux上把nice叫静态优先级】
priorty值（PR） 将nice值级别显示为映射到更大优先级队列，-20映射到100，+19映射到139【在原来使用O1调度的Linux上把priorty叫动态优先级】
0-99 （100）系统进程优先级（这个范围值的进程是实时进程，隐含了一个信息：当前Linux系统是一个已经支持实时进程的操作系统）
100-139 （40）用户进程优先级（非实时进程）

使用ps查看nice级别，使用top查看PR级别

[root@zycentos7 ~]# ps axo pid,command,nice --sort=-nice
PID COMMAND                      NI
    32 [khugepaged]                 19
    31 [ksmd]                        5

NI - 常驻进程，无优先级
指定nice值

[root@zycentos7 ~]# nice -n -5 sleep 600 &
[4] 36673
[root@zycentos7 ~]# ps axo command,pid,nice|grep sleep
sleep 600                    36673  -5
grep --color=auto sleep      36706   0

用renice改变nice值

[root@zycentos7 ~]# renice -20 PID

作业控制

作业

1. 在终端上执行一条语句，就是一个作业；多个进程完成一项任务，就是一个作业
2. 对于shell不会对进程做控制，对进程做控制需要kill，killall，pkill，top发送信号，shell是对作业控制

进程和作业的区别

1. 区别：进程是一个程序在一个数据集上的一次执行，而作业是用户提交给系统的一个任务。
2. 关系：一个作业通常包括几个进程，几个进程共同完成一个任务，即作业。
3. 用户提交作业以后，当作业被调度，系统会为作业创建进程，一个进程无法完成时，系统会为这个进程创建子进程。

作业控制

shell可以同时运行一个前台作业和任意多个后台作业，称为作业控制

操作	含义
jobs	查看作业的jnum
Ctrl+z	将前台的程序挂起（暂停）到后台
fg %jnum	恢复到前台继续运行
bg %jnum	将一个在后台暂停的命令，变成继续执行 （在后台执行）
kill -9 %#	默认发送15信号

1.jobs命令显示的是当前shell环境中所起的后台正在运行或者被挂起的任务信息。
将任务转移到后台运行：
2.先ctrl + z，再bg，这样进程就被移到后台运行，终端还能继续接受命令。
3.直接输入“fg”、“bg”和“stop”等命令时，则所变动的均是当前任务进程的终止

当前任务：如果后台的任务号有2个，[1][2]，第一个后台任务顺利执行完毕，第二个后台任务还在执行中时，当前任务便会自动变成后台任务号码“[2]”的后台任务。即当前任务是会变动的。

4.后台进程的终止
方法一：通过jobs命令查看job号（假设为num），然后执行kill %num
方法二：通过ps命令查看job的进程号（PID，假设为pid），然后执行kill pid

[root@zycentos7 ~]# sleep 600 &
[1] 7838
[root@zycentos7 ~]# sleep 600
^Z
[2]+  Stopped                 sleep 600
[root@zycentos7 ~]# jobs
[1]-  Running                 sleep 600 &
[2]+  Stopped                 sleep 600
[root@zycentos7 ~]# ps aux|grep sleep
root       7838  0.0  0.0 107956   356 pts/0    S    10:08   0:00 sleep 600
root       7841  0.0  0.0 107956   356 pts/0    T    10:09   0:00 sleep 600
root       7844  0.0  0.0 112712   964 pts/0    R+   10:10   0:00 grep --color=auto slee
[root@zycentos7 ~]# fg 2
sleep 600
^Z
[2]+  Stopped                 sleep 600
[root@zycentos7 ~]# jobs
[1]-  Running                 sleep 600 &
[2]+  Stopped                 sleep 600
[root@zycentos7 ~]# bg 2
[2]+ sleep 600 &
[root@zycentos7 ~]# jobs
[1]-  Running                 sleep 600 &
[2]+  Running                 sleep 600 &
[root@zycentos7 ~]# kill %1
[root@zycentos7 ~]# jobs
[1]-  Terminated              sleep 600
[2]+  Running                 sleep 600 &
[root@zycentos7 ~]# jobs
[2]+  Running                 sleep 600 &
[root@zycentos7 ~]# kill -9 %2
[root@zycentos7 ~]#
[2]+  Killed                  sleep 600

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/proc与/sys介绍

概括

/proc 正在运行的内核信息映射

1. 进程信息
2. 内存资源信息
3. 磁盘分区信息

/sys 硬件设备的驱动程序信息

/proc 文件系统

Linux 内核提供了一种通过 /proc 文件系统，在运行时访问内核内部数据结构、改变内核设置的机制。proc文件系统是一个伪文件系统，它只存在内存当中，而不占用外存空间。它以文件系统的方式为访问系统内核数据的操作提供接口。

1. /proc下文件基本都是只读的，除了/proc/sys目录，它是可写的（查看和修改内核的运行参数）
2. /proc下数字命令的目录就是对于PID的进程目录

文件	含义
/proc/cpuinfo	cpu信息（lscpu）
/proc/meminfo	内存使用信息（free -m）
/proc/uptime	cpu负载（uptime）
/proc/cmdline	内核启动参数信息
/proc/devices	已经加载的设备并分类
/proc/filesystems	内核当前支持的文件系统类型
/proc/loadavg	负载状态，与uptime命令有关
/proc/modules	所有加载到内核的模块列表
/proc/mounts	系统中使用的所有挂载
/proc/stat	所有的CPU活动信息

/sys 文件系统

Sysfs是一个类似于proc文件系统的特殊文件系统，用于将系统中的设备组织成层次结构，并向用户模式程序提供详细的内核数据结构信息。即在用户态可以通过对sys文件系统的访问，来看内核态的一些驱动或者设备等。

文件或目录	含义
/sys/fs	描述系统中所有的文件系统，包括文件系统本身和按照文件系统分类存放的已挂载点
/sys/kernel	内核中所有可调整的参数