Linux进程管理

一、Linux进程概念

  1.进程：Process，是运行中的程序的一个副本，有生命周期，都由其父进程创建

    Linux内核存储进程信息的固定格式：taskstruct

    多个任务的的taskstruct组件的链表：task list

  2.进程优先级：0-139

          0：一般不使用

          1-99：实时优先级；数字越大优先级越高，系统自动安排

         100-139：静态优先级；数字越小优先级越高，可手动更改

 3.Nice值：-20至19，对应于100到139

普通用户只能将自己的优先级调低，root用户可以随意调制

每个队列有两对：运行队列、过期队列，140对280队，通过CPU中断控制来给进程运行时间

  4.进程内存

内存是以Page Frame:页框的方式存储页面数据

每个内存页框的MMU(Memory Management Unit,内存管理单元)的大小一般为4k

进程在内存上的存储单元可能是不连续的

 5.IPC:Inter Process Communication进程间通信

同一主机上：signal信号、shm: shared memory共享内存、semerphor旗语手势

不同主机上：rpc: remote procecure call远程过程调用、socket套接字

  6.进程类型

守护进程:在系统引导过程中启动的进程，跟终端无关的进程；

前台(用户)进程：跟终端相关，通过终端启动的进程

注意：也可把在前台启动的进程送往后台，以守护模式运行；

  7.进程状态

 运行态：running

 就绪态：ready

 睡眠态：可中断睡眠、不可中断睡眠

 可中断：interruptable

 不可中断：uninterruptable

停止态：暂停于内存中，但不会被调度，除非手动启动之；stopped

僵死态：zombie

  8.进程的分类

CPU-Bound：cpu立即行，对CPU占用大，非交互式的占用大

IO-Bound：io立即行，对io占用大，非交互式的占用大

  9.进程的数字标识16bits：

          0-65535：有效使用1-65535

     1-1023：固定分配，服务器使用，而且只有管理员有权限启用；

     1024-4W：半固定，服务，如mysql等

     4W+：临时；标识临时通信进程

 10.CentOS 5/6/7的启动进程

CentOS 5: SysV init，在系统启动和创建进程借助脚本，串行启动，速度慢

CentOS 6：upstart，在5的基础上升级，同为脚本启动，但时可以支持并行启动

CentOS 7：systemd，并行，以systemd为单一进程同时启动其他进程

 

 

 

 

 

二、进程管理相关命令

  1.pstree：进程树查看

[root@localhost ~]# pstree            

systemd─┬─NetworkManager─┬─dhclient

│                └─3*[{NetworkManager}]

├─abrt-watch-log

├─abrtd

├─alsactl

├─atd

├─auditd─┬─audispd─┬─sedispatch

│        │         └─{audispd}

│        └─{auditd}

├─bluetoothd

├─chronyd

├─crond

├─dbus-daemon───{dbus-daemon}

├─login───bash

├─lsmd

├─lvmetad

├─master─┬─pickup

│        └─qmgr

├─polkitd───5*[{polkitd}]

├─rngd

├─rsyslogd───2*[{rsyslogd}]

├─smartd

├─sshd───sshd───bash───pstree

├─systemd-journal

├─systemd-logind

├─systemd-udevd

└─tuned───4*[{tuned}]

 

  2.ps：process state，查看当前进程状态

    (1)实际上是查看/proc/ *目录下内核中的状态信息；

/proc/*,每个数字表示进程PID，该文件夹内有进程的状态信息   

     内核参数：

可设置其值从而调整内核运行特性的参数；/proc/sys/

状态变量：其用于输出内核中统计信息或状态信息，仅用于查看；

参数：模拟成文件系统类型；

     (2) ps   [options]：

    选项有三种风格：

1) UNIX options, which may be grouped andmust be preceded by a dash.

2) BSD options,which may be grouped and must not be used with a dash.

3)GNU long options, which are preceded by two dashes.

  [OPTION]

a：所有与终端相关的进程；

x：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

-e：显示所有进程

-f：显示完整格式的进程信息

-F：显示完整格式的进程信息；

-H：以层级(树状)结构显示进程的相关信息；

o  field1, field2,...：自定义要显示的字段列表，以逗号分隔；

      (3)常用组合：aux、ef、eFH、-eo、axo

           1) # ps  aux：显示所有与终端有无关联的进程信息，一用户为中心组织状态信息显示

   USER：运行该进程的用户

   PID：进程的ID号码

   %CPU：CPU的占用百分比

   %MEM：内存空间占用比率，占用整个内存空间的比例

   VSZ：虚拟内存集；占用的虚拟内存大小，真正用来占用的内存

 每个内存占用的内存有两种：线性内存空间、物理内存空间

    线性内存：会映射到物理内存，在线性内存空间角度看是连续的内存占用

    物理内存：实际上是以内存页框保存，可能一个进程占用的不连续的页框

   RSS：ResidentSize，常驻内存集；坚决不能转换到swap中内存集

   TTY：运行终端

   STAT：当前进程的运行状态，BSD样式

R：running，运行态

S：interruptable sleeping，可中断睡眠

D：uninterruptable sleeping，不可中断睡眠

T：Stopped，停止状态

Z：zombie，僵死状态，进程结束后，在被回收之前状态

+：表示一个前台进程，占据命令提示符

l：多线程进程

N：低优先级进程

<：高优先级进程

s：session leader ，回话主导进程，如shell，其主导其下的进程

   START：进程开始时间

   TIME：累计运行CPU时间

   COMMAND：使用进程、线程

           2) # ps   -ef：以完整格式显示所有的进程信息

   UID：启动进程用户

   PID：运行进程号

   PPID：父进程的进程号，0在内核启动init之前存在，init启动后终止，存在过渡，一般为swap的进程

   C：cpu utilization，CPU的占用百分比

   STIME：启动时间

   TTY：与其终端相关

   TIME：累计运行CPU时间

   CMD：启动此进程的命令

           3) # ps   -eFH：树状层级结构显示

F比f显示的信息更加全面，层级结构显示，缩进相同同层级

PSR：运行在哪颗CPU上，十进制编号，0/1/2/3

           4) # ps   -eo ,  #ps axo显示自定义字段列表

 o field1, field2,...：自定义要显示的字段列表，以逗号分隔，o要写在后面，因为要带参数

常用的field：pid,ni, pri, psr, pcpu, stat, comm, tty, ppid, rtprio

ni：nice值；

priority：priority,优先级；

rtprio：realtime priority，实时优先级；

 

  3.pgrep,pkill：基于进程名字或者其他属性对相关进程发起查询、发送信号

格式：pgrep|pkill  [options] pattern

-u uid：effective user，有效的用户，活动的用户

-U uid：read user，谁启动的

-t  TERMINAL：与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；

-Ppid：显示此进程的子进程；

 

  4.pidof：根据进程名获取取其pid；

pidof PROCESS_NAME

 

  5.top：- display Linuxprocesses，动态显示进程信息

         格式： #top  [OPTION]

      (1)选项：

       -d #：指定刷新时间间隔，默认为3秒；

          -b：以批次方式显示；

       -n #：显示多少批次；

      (2)在top显示过程中通过交互式命令指定排序(默认CPU)：

   P：以占据CPU百分比排序；

   M：以占据内存百分比排序；

   T：累积占用CPU时间排序；

      (3)首部信息关闭

  uptime信息：l命令

  tasks及cpu信息：t命令

   内存信息：m命令

      (4)退出命令：q

      (5)修改刷新时间间隔：s

      (6)终止指定的进程：k

显示详解：

[root@localhost~]# top

top- 13:11:56 up 14:18,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05

Tasks:413 total,   2 running, 411sleeping,   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

KiBMem :   487080 total,    35240 free,   137440 used,   314400 buff/cache

KiBSwap:  2097148 total,  2097148 free,        0 used.   214568 avail Mem

#当前时间、运行时长、登录的用户数、平均负载(在CPU上等待运行的队列长度)

##此行可以用uptime单独显示

#一共运行多少任务、处于运行状态、睡眠状态、停止状态、僵死状态

#CPU占用百分比：用户空间的进程、内核空间占用比，nice值、空闲百分比、等待io完成时间、

     硬件中断所消耗的CPU百分比、软件中断所消耗的CPU百分比、被(虚拟化程序)偷走的百分比

用户和内核一般为7:3

#内存：总共、空闲、被使用、缓冲和缓存(可以被回收再次使用)

#交换内存：总共、空闲、被使用、缓冲和缓存

 

  6.uptime命令：显示系统时间、运行时长及平均负载

过去1分钟、5分钟和15分钟的平均负载；等待运行的进程队列的长度；

  

   7.htop命令

         需要安装(第三方安装包)：[root@localhost~]#  yum  install -y htop 

    (1)选项：

-d#：指定延迟时间间隔；

-uUserName：仅显示指定用户的进程；

-sCOLUME：以指定字段进行排序；

     (2)子命令：

l：显示选定的进程打开的文件列表；

s：跟踪选定的进程的系统调用；

t：以层级关系显示各进程状态；

a：将选定的进程绑定至某指定的CPU核心；

     (3) 显示叙述

左上方数据：表示每颗CPU、内存、交换内存的使用率

右上方数据：

Tasks当前的任务数量，用户空间进程

thr：线程数量

running：运行的数量

Load average ：过去一分钟、五分钟、十五分钟的平均负载

       (4)支持鼠标操作的文本窗口

                     如下点击可获取帮助信

 

  8.vmstat命令

         Report virtual memory statistics，报告虚拟内存的统计数据

格式：vmstat  [options] [delay [count]]

      直接给一个数字，表示每几秒刷新一次；给第二个数字表示刷新次数

选项：  -s：显示内存统计数据；

procs：

r：等待运行的进程的个数；CPU上等待运行的任务的队列长度；

b：处于不可中断睡眠态的进程个数；被阻塞的任务队列的长度；

memory：

swpd：交换内存使用总量；

free：空闲的物理内存总量；

buffer：用于buffer的内存总量；

cache：用于cache的内存总量；

swap

si：数据进入swap中的数据速率（kb/s）

so：数据离开swap的速率(kb/s)

io

bi：从块设备读入数据到系统的速度（kb/s）

bo：保存数据至块设备的速率（kb/s）

system

in：interrupts，中断速率；

cs：contextswitch, 上下文 切换的速率；

cpu

us：user space

sy：system

id：idle

wa：wait

st:stolen

 

  9.pmap命令

        report memory map of a process，显示进程的内存映射表。显示结果等同于cat  /proc/PID/maps查看方式

格式：pmap[options] pid [...]

  -x：显示详细格式的信息；

 

  10.glances命令

         A cross-platform curses-based monitoringtool，跨平台的监控工具，可远程监控

      (1)常用选项：

-b：以Byte为单位显示网上数据速率；

-d：关闭磁盘I/O模块；

-m：关闭mount模块；

-n：关闭network模块；

-t#：刷新时间间隔；

-1：每个cpu的相关数据单独显示；

-o{HTML|CSV}：输出格式；

-f  /PATH/TO/SOMEDIR：设定输出文件的位置；

      (2)C/S模式下运行glances命令：

服务模式：

glances  -s -B  IPADDR

IPADDR：本机的某地址，用于监听；

客户端模式：

glances  -c IPADDR

IPADDR：是远程服务器的地址；

 

  11.dstat命令：

        versatile tool for generating systemresource statistics；生成系统资源使用统计数据命令，安装包在epel源中

格式：dstat [-afv][options..] [delay [count]]

常用选项：

-c，--cpu：显示cpu相关信息；

-C #,#,...,total  显示第几颗CPU，total总共的

-d,--disk：显示磁盘的相关信息

-D sda,sdb,...,tobal  指明具体的磁盘信息

-g：显示page相关的速率数据；

-m：Memory的相关统计数据

-n：Interface的相关统计数据；

-p：显示process的相关统计数据；

-r：显示io请求的相关的统计数据；

-s：显示swapped的相关统计数据；

--tcp、--udp、--raw 、--socket 网络连接相关

--ipc 进程相关

--top-cpu：显示最占用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；

 

  12.kill命令：

        用于向进程发送信号，以实现对进程的管理；一般来说只有root才具有kill权限

kill  [-s signal|-SIGNAL]  pid…     向进程发信号

kill -l [signal]：显示当前系统可用信号：

     注释：

        (1)信号的标识方法：

1)信号的数字标识；

2)信号的完整名称；

3)信号的简写名称；

        (2)常用信号：

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，中断

9）SIGKILL：杀死运行中的进程；

15）SIGTERM：终止运行中的进程；通常终止为后台进程。默认信号

18）SIGCONT：继续

19）SIGSTOP：停止，将进程送后台，停止状态

 

  13.killall命令

        killall [-SIGNAL]  program  对所有与program相关的进程发信号

 

 

 

 

三、系统作业控制命令

  1.系统作业job

      (1)job种类：

    前台作业(foregroud)：通过终端启动，且启动后会一直占据终端；

    后台作业(backgroud)：可以通过终端启动，但启动后即转入后台运行（释放终端）；

       (2)让作业运行于后台

                1) 运行中的作业：Ctrl+z

                送往后台后，作业会转为停止态；相当于发送kill -19 信号

                2) 尚未启动的作业：  # COMMAND &

             此类作业虽然被送往后台，但其依然与终端相关；如果希望把送往后台的作业剥离与终端的关系：# nohup COMMAND &

       (3)查看所有的作业：#jobs命令

+/- 表示优先级；当调用时不加作业号会默认调用+的命令

       (4)可实现作业控制的常用命令：

      #fg  [[%]JOB_NUM]：把指定的作业调回前台；

      #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；

 

  2.调整进程优先级：

可通过nice值调整的优先级范围：100-139；分别对应于：-20, 19。进程启动时，其nice值默认为0，其优先级是120；

    注意：仅管理员可调低nice值；

(1)nice命令：

以指定的nice值启动并运行命令：# nice  [OPTION] [COMMAND [ARGU]...]

 选项：-nNICE

(2)renice命令：

#renice  [-n]  NICE PID...

(2)查看Nice值和优先级：ps  axo pid, ni, priority, comm 

 

 

 

四、Linux网络客户端工具

  1.ping命令:

ping  [OPTION] destination

-c#：发送的ping包个数；

-w #：限制ping命令超时时长；

-W#：一次ping操作中，等待对方响应的超时时长；

-s#：指明ping包报文大小；

  2.hping命令： (epel源提供package: hping3)

send (almost) arbitrary TCP/IP packets to networkhosts；发送网络报文

--fast	一秒钟发10个ping包
--faster	更快的发送ping包
--flood
-i uX

  3.traceroute命令：

跟踪从源主机到目标主机之间经过的网关；