Linux进程 管理,Linux进程查看与管理以及作业控制
Linux進程查看與管理
靜態結構：重底層開始往上
底層：硬件
kernel(OS):各硬件接口封裝成簡潔的接口
庫：將內核功能封裝成功能模塊，供程序員研發使用
OS的基本功能：文件系統、網絡功能、進程管理、內存管理、驅動程序、安全功能
動態結構：重底層開始往上
底層：bios，
內核：通過BTR啟動內核程序
程序：程序=指令+數據；
CPU：特權指令(系統調用)；普通指令
程序執行環境：內核模式：運行內核級指令
用戶模式：運行普通指令
應用程序：運行普通指令：直接運行于CPU
運行特權指令：通過system call
進程：運行中的程序，運行在自己專有的內存空間
內存：cpu在內存中取數據；存指令；存數據；程序運行于內存空間；
內存空間：物理內存映射到邏輯內存，編程中在邏輯內存做個假設，在映射到物理內存來。在邏輯內存中的連續數據可能到物理內存頁框中可能就不連續存儲。
地址空間：物理地址空間；線性地址空間
線性地址空間：每一個內存都運行在自己的邏輯空間，然后要映射到物理內存空間。每一個進程的線性地址空間，都遵循一定的規范；在最底端是指令且是只讀的，接著初始值為零和不為零的數據；接著是堆和棧，對內存的實時調取。
32bits： 2^32, 0-2^32-1, 2^10*2^10*2^10*2^2 bytes = 2^10*2^10*2^2 kilo bytes = 2^10*2^2 MB = 4GB
64bits： 2^64, 4billions 4G
4G空間分配: 1G, kernel；3G(2.7G), app
進程創建：每一進程是有他的父進程fork()創建而來；
parent(進程)-----> fork()----->child；子進程發起fork調用，創建復制fork的子進程，且共同使用同一個內存地址空間。
COW: Copy On Writing寫時復制；當子進程要修改進程的數據時，新建一個復制fork的進程，使用自己的地址空間。
進程：fork(), clone()
COW: Copy On Writing
寫時復制
進程回收：銷毀進程使用destroy
進程追蹤：內核內存空間中，創建task struct(任務結構)。
task struct: 用于保存每個進程元數據信息。
例如：pid, ppid, memory, thread, files
進程調度：cpu通常只能跑一個進程，其他進程等待。
進程的上下文切換：進程按照固定時間輪詢，中間結果如何都會存入自己內核的task struct(任務結構)中。下次運行時，直接從自己內核的task struct(任務結構)中上次暫停的地方調用(相當于掛起，重新載入)。
進程優先級：140個，0-139
1-99：實時優先級，數字越大優先級越高
100-139：數字越小，優先級越高； ? ?靜態優先級；動態優先級；
多任務：多進程同時運行；搶占式多任務
算法時間復雜度：Big O衡量
O(1)
O(logn)
O(n)
O(n^2)
O(2^n)
進程分類：
CPU bound: CPU密集型
I/O bound: IO密集型
進程的狀態：
運行態：running
睡眠態：sleeping
可中斷睡眠：interruptible，隨時喚醒到cpu
不可中斷睡眠: uninterruptible,被IO阻塞的進程,等待磁盤調用完畢才能執行
就緒態：runnable
停止態：stopped，不可被調度為運行狀態；
僵死態：zombie，父進程意外中止，子進程還運行，一般會指定init或systemctl
線程：tread，并行編程模式。一個進程內部自我管理執行的多個執行流。將多個執行流運行在一個CPU上的多個內核上。
LWP：Light Weight Process；對于linux，線程就是進程，進程也是線程。
Linux進程查看及管理工具：top, pstree, ps, pidof, pgrep, pkill, htop, glances, pmap, vmstat, dstat, iostat, sar, kill, job, bg, fg
命令：
pstree：進程樹查看；
-p: 顯示各進程的PID；
ps:process state
Linux運行中的內核的相關信息是通過/proc偽文件系統輸出的；各進程都有一個以其PID命名的子目錄，每個子目錄中有許多文件存儲了進程的相關狀態信息；
顯示的是ps命令執行時，系統上當前進程狀態信息的快照；所以，為靜態結果；
根據進程啟動時是否是通過終端上的用戶接口交互式啟動的，進程可分為兩類：
與終端相關的進程: a
與終端無關的進程: x
以用戶為中心組織進程狀態信息顯示：u
支持眾多選項：BSD風格；SysV風格，-引導
常用選項組合1：axu
USER ? ? ? PID %CPU %MEM ? ?VSZ ? RSS TTY ? ? ?STAT START ? TIME COMMAND
VSZ: Virtual memory Size；線性地址空間占用的空間大小；
RSS：常用駐內存集；指不可以被交換至swap空間的數據占據空間大小；
STAT：進程狀態
R: running，運行狀態；
S：interruptible sleeping，可中斷睡眠
D：uniterruptible sleeping, 不可中斷睡眠
T: stopped
Z: zombie
s: session leader；
+: 前臺進程，占據著某終端
l: 多線程進程
<:>
N: 低優先級進程
START: 啟動時間
TIME: 占據CPU累積時長
COMMAND: 啟動當前進程或線程的命令行程序，[]表示為內核線程；
常用選項組合2:-ef
-e: 顯示所有進程；
-f: 顯示豐富格式信息
常用選項組合3：-eFH
-F: 顯示額外信息
-H: 以層級形式顯示進程間關系；
自定義需要顯示的信息：axo
ps axo pid,command,psr,pri,ni
psr: 當前進程運行的CPU編號；
pri: 當前進程的優先級；
ni: 當前進程的nice值；
-20, 19
pgrep:
語法格式：pgrep [OPTIONS] "PATTERN"
-U UID：僅顯示以指定用戶身份運行的進程；
-G GID
-l: 顯示PID和進程名；
pidof:
pidof PROGRAM
PROGRAM: 給定命令行程序
top命令：
有許多交互式的子命令；
P：以占據的CPU百分比大小排序；
M：以占據Memory空間大小排序；
T：CPU累積占用時間排序；
l: 是否顯示系統負載行；
隊列長度的合理區間：CPU顆數*0.7
t: 是否顯示進程摘要信息及CPU負載狀態；
Cpu(s): ?0.0%us, ?0.0%sy, ?0.0%ni,100.0%id, ?0.0%wa, ?0.0%hi, ?0.0%si, ?0.0%st
us: user space
sy: system (kernel space)
ni: nice
id: idle
wa: wait io
hi: hardware interrupt
si: software interrupt
st: stolen, 被虛擬機“偷走”的百分比
1：平均或單獨顯示CPU的負載狀態；
m: 是否顯示內存相關的狀態信息；
q: 退出命令
s: 修改延遲時長
k: 終止指定進程
top命令的選項：
-b: batch，批次顯示
-n #: 顯示的批次數量
-d #: 指明延遲時長
uptime命令:顯示當前系統時間，運行時長，登錄用戶數及系統平均負載；
htop:
u: 過濾僅顯示選定用戶的進程；
s: 跟蹤選定的進程所發起的系統調用；
l: 顯示選定進程所打開的文件；
t: 顯示進程的層次結構；
a: 設定進程的cpu親緣性；(將選定的進程綁定在指定的CPU上)
選項：
-d #: 延遲時長
-u USERNAME: 僅顯示指定用戶的進程；
-s COLUMN: 根據指定的字段進行排序；
vmstat命令：
用法：vmsate [delay [count]]
? ? ??procs:
r: 等待運行的進程的個數；(隊列長度,每顆CPU的每個核心2-3個以內)
b：處理不可中斷睡眠狀態的進程的個數；(即IO阻塞隊列長度)
memory：
swpd: 交換內存使用量；
free: 空間的物理內存量；
buffer: 用于buffer的內存總量；
cache: 用于cache的內存總量；
swap：
si: 數據進入swap中的速率(kb/s)
so: 數據離開swap的速率(kb/s)
io
bi: 從塊設備讀入數據到系統的速率(kb/s)
bo: 保存數據至塊設備的速率(kb/s)
system
in: 中斷速率
cs: 進程切換的速率
cpu
us: userd
sy:system
id:idel
wa:wait
st:stop
注意：wait過高，因為io速度不好，磁盤速率太慢；system過高，程序寫的有問題。
選項：
-s：顯示內存的狀態統計數據
/proc/#接口：
pmap:查看指定進程的內存映射關系；
pmap [OPTIONS] pid...
glances:
glances [-bdehmnrsvyz1] [-B bind] [-c server] [-C conffile] [-p port] [-P password] [--password] [-t refresh] [-f file] [-o output]
常用選項：
-b: 以Byte/s為單位顯示網卡設備數據交換速率；
-d: 關閉磁盤I/O功能模塊；
-f /PATH/TO/SOMEFILE：設置輸出文件的位置及格式；
-o {HTML|CSV}:
-m: 關閉mount功能模塊
-n: 關閉網絡功能模塊
-r: 關閉進程列表功能模塊
-t #: 指定延遲時長，默認為3秒；
-1：單獨顯示每顆CPU相關負載數據信息；
glances支持遠程模式：
即可以以C/S模式工作：
Server: 以監聽模式啟動glances；
Client: 以遠程模式啟動glances，遠程連入指定服務器，并Server上的相關性能數據；
服務模式：
glances -s -B IPADDR
-B: 用于指明監聽的本地地址；
客戶端模式：
glances -c IPADDR
-c: 用于連入的服務器的地址；
dstat: 整合了vmstat, iostat, netstat and ifstat四款工具的功能；
dstat [-afv] [options..] [delay [count]]
? ? ? ? ??-a: -cdngy
-c: 顯示cpu性能指標相關的統計數據；
-d: 顯示disk相關的速率數據；
-g: 顯示page相關的速率數據；
-i: 顯示interrupt相關的速率數據；
-l: 顯示load average相關的統計數據；
-m: 顯示memory相關的統計數據；
-n: 顯示網絡收發數據的速率；
-p: 顯示進程相關的統計數據，
-r: io請求的速率；
-s: 顯示swap的相關數據
-y: 顯示系統相關的數據，包括中斷和進程切換；
--top-cpu：顯示最占用CPU的進程；
--top-bio：顯示最消耗block io的進程；
--top-io：最占用io的進程；
--top-mem：顯示最占用內存的進程；
--ipc: 顯示進程間通信相關的速率數據；
--raw: 顯示raw套接的相關的數據；
--tcp: 顯示tcp套接字的相關數據；
--udp: 顯示udp套接字的相關數據；
--unix: 顯示unix sock接口相關的統計數據；
--socket:
signal:傳遞給進程的短小信息
Linux主機支持的進程間可用到的信息：
(1) kill -l
(2) man 7 signal
向進程發信號：
kill [-SIGNAL] PID
默認的信號為SIGTERM；
信號表示方式：
(1) 完整名稱，例如SIGINT
(2) 簡寫名稱，例如INT
(3) 數據代稱，例如2
常用信號：
SIGHUP: 1, 通知進程重讀其配置文件以讓新的配置生效，但不用重新啟動進程；
SIGINT：2, 打斷正在運行中的進程，相當于鍵盤組合鍵Ctrl+c
SIGKILL：9, 強行中止正在運行中的進程
SIGTERM： 15, 安全中止正在運行中的進程
SIGSTOP： 19, 暫停進程
SIGCONT： 18, 繼續運行指定進程
killall相似的一組進程：
killall [-SIGNAL] PROGRAM
作業管理：
前臺作業：通過終端啟動，并且在停止之前也會一直占據終端；
后臺作業：作業啟動之時與終端無關，或者是在前臺啟動，但啟動后轉為與終端無關模式運行；
如何讓作業運行于后臺？
1、對于已經啟動并處于運行中的作業：
Ctrl+z
注意:作業被送往后臺后，默認處于stopped狀態；
2、對于尚未啟動的作業：
COMMAND &
注意:此兩類方式相關作業，仍然與終端相關；這意味著，終端終止，將會導致與此終端相關的所有作業被終止；
3、剝離進程與終端的關系：
# nohup COMMAND &
作業查看：
jobs命令
作業號、作業狀態、啟動命令行程序
作業控制命令：
fg [[%]job_num]：把指定的作業調回前臺；
bg [[%]job_num]：把調往后臺的指定的作業啟動起來，讓其后臺默默運行；但此作業必須支持運行于后臺；
kill [%job_num]：終止指定的作業；
進程優先級調整：
靜態優先級：
通過指定進程的nice值來調整其優先級；用戶 空間運行的進程一般都有其nice值；
nice值： -20, 19
優先級： ?100, 139
默認啟動進程時，其nice值為0, 其優先級為120；
(1) 對于尚未啟動的進程：
# nice -n N COMMAND
(2) 對于已經啟動并處于運行中的進程：
# renice -n N PID
注意：普通用戶僅能夠調大nice，調低優先級；
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Linux进程 管理,Linux进程查看与管理以及作业控制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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