第一、基礎知識

MBR引導--內核--內核程序--》協調其它程序

一般內核運行在硬件之上，各應用也在硬件之前

1)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

以上為通用目的設置的程序。，

程序=指令+數據，

程序運行在內存當中。這個內存由物理內存映射邏輯空間

左則表示二個框分別表示指令和數據。物理內存劃分固定大小的頁框稱為pageframe。

右則下面的方框表示物理內存。每個進程在右則上面的方框中，這部分為假的內存

空間稱為線性地址空間。

2)CPU指令：? 四個級別ring0，ring1,ring2,ring3

ring0特權敏感指使，ring3環境中為普通指令加減乘除等

控制內存及磁盤數據讀取的為特權指令。

特權指令? ：

普通指令

3)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

4)應用程序：

運行在內核代碼或應用程序代碼

運行普通指令：直接運行于CPU

運行特權指令：通過system call

5)內存：8bits, 1byte

32bit巡址空間s, 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

32位 4G: 1G, kernel ，每個應用程序假設自己擁有線性地址空間為4G地址空間

可用，包括自己以及系統內核。1G內核使用，3G為線性地址空間使用。

3G, app

6)ROM+RAM

ROM, RAM

7)地址空間：

物理地址空間

線性地址空間

8)IPC: Inter Process Communication

同一主機：

signal

semerphor

shm (shared memory)

不同主機：

rpc: remote procedure call

socket:

9) 進程調度：

進程運行程序，是程序的一部分

多任務：多進程同時運行

搶占式多任務

10)進程分類：

CPU bound: CPU密集型? (類似高清視頻)

I/O bound: IO密集型(編輯器等，頻繁IO操作)

11)進程優先級：

140：0-139

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 (進程運行時默認自己擁有優先級)

動態優先級(進程運行時平衡優先級)

Linux準備140隊列，0優先級在0隊列中，1優先級在1隊列中

以此類推。當運行時從隊列首部開始，選擇優先級高的運行。如下圖：

每個進程運行的時間不同。Linux支持搶占式多任務，當一個

低先級的程序在運行，這時有一個高優先級的運行。過一段時間后

這里高優先級優先，提前運行。

算法時間復雜度：Big O (衡量標準算法)

O(1)??? 恒定的，無論優先級，消耗時間相同;(最好的)

O(logn)? 每次調度，調度程序需要從樹中找出優先級最高的進程

O(n)? 線性的

O(n^2)? 拋物線機制

O(2^n)? 隨隊列深度增長

12)進程創建：

請求發出者：進程? (由fork進行創建，為系統調用)

任何子進程parent—>為子進行發起一個fork調用—>child

這里child(task struct)與父進行相同。包括進程ID,父進程ID

進程：fork(), clone()

兩者的虛擬空間不同，但其對應的物理空間是同一個

示例：父進程P1創建P2子程序，

復制P1的正文段，數據段，堆，棧這四個部分讓P2的正文段指向P1的正文

段塊，數據段－＞P2自己的數據段塊(為其分配對應的塊)，堆－＞P2自己

的堆塊，棧－＞P2自己的棧塊。如下圖所示：同左到右大的方向箭頭表示

復制內容

COW: Copy On Writing?? 寫時復制

內核只為新生成的子進程創建虛擬空間結構，它們來復制于父進程的虛擬

究竟結構，但是不為這些段分配物理內存，它們共享父進程的物理空間，

當父子進程中有更改相應段的行為發生時，再為子進程相應的段分配物理空間。

關閉進行調用destroy(銷毀某個進行

13)進程的狀態：

運行態：running

睡眠態：sleeping

可中斷睡眠：interruptible? (中斷過程中時可隨時喚醒)

不可中斷睡眠: uninterruptible? (被IO阻塞的進程)

就緒態：runnable

停止態：stopped，不可被調度為運行狀態；

僵死態：zombie

(父進程處理子進程關閉后的狀態，如父進程意外關閉后，子進程

處于孤立的狀態。這時當子進程停止后為僵死進程)。當父進程關閉

前后利用init ，systemd(centos 7)進程指定為子進程新的父進程。

14)進程管理：

task struct: 用于保存每個進程元數據信息

例如：pid, ppid, memory, thread, files

task list: 用一種稱作“鏈表”的數據結構來保存每個進程的task struct.

進程退出前會將其狀態和結果保存到自己的自己的task struct中，下次運行中

直接從tasks struct，這種稱為掛起狀態

進程切換：context switch

保存現場：

恢復現場：

OS: 提供虛擬的計算機，進而能夠將有限資源借助于“保護”機制分配多個

同時運行的程序，即“進程”使用，從而實現了所謂的多任務；

15) 并行處理機制

現代編程采用多線程模型，每個線程單獨的功能。單獨的執行流

進程： 方塊中代表4個內核，4條線條件4個單獨線程。并行執行。

該種方式運行在程序獨立、相互干擾少的情況下。

? ?

線程：tread

共享進程的資源，如父進程、打開文件等；

更輕量的、可被單獨調度的運行單元；

LWP：Light Weight Process(Linux是輕量級處理過程，

Linux是線程即進程，進程即線程)

第二、進程命令

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

Linux系統上除init以外的所有子進程，都是由其父進程fork()自身而來，

遵循COW機制；進程展現為“進程樹”;

1) pstree命令：

進程樹查看；

-p: 顯示各進程的PID；

centps 7父為systemd ? ? ? ? ? ?centos 6為init

?

pstree –p 顯示進程及id

2)ps: process state

顯示的是ps命令執行時，系統上當前進程狀態信息的快照 為靜態結果；

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；

proc目錄下包括進程ID的目錄(為正在運行的進程創建該目錄)說其

是偽文件系統是因為它是一個映射。每個目錄下都包括相應的文件。

?

ps相關命令都是調用該目錄下的相關文件。

支持眾多選項：

BSD風格? (不需要減號???? -

SysV風格 (需要都減號? - 引用)

根據進程啟動時是否是通過終端上的用戶接×××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

AA：常用選項組合1：axu? (在centos 7中可用-aux或aux 結果相同)

命令解釋：與用戶終端相關或無關的進程。

USER?????? PID %CPU %MEM??? VSZ?? RSS TTY ?STAT START?? TIME COMMAND

USER表示進程的屬主，那個身份在運行。

pid為進程號

%CPU CPU比例

%MEM? 內存百分比

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；

tty 終端：那個終端啟動的此進程 ？表示不知道那個

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 (一般為執行命令的bash)

+: 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；

BB：常用選項組合2: -ef???????? -e: 顯示所有進程；? (相當前aux)

-f: 顯示豐富格式信息fullformat

CC：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；

DD:自定義需要顯示的信息：

axo (a代表與終端相關 ,x與終端無關，o可選項)

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(與進程調整相關)

-20, 19

ppid代表父進程

3)pgrep:? 用于過程進程

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；

示例：顯示postfix的用戶進程號和名稱

4)pidof:

pidof PROGRAM

PROGRAM: 給定命令行程序

顯示與程序sshd相關進程id信息

5)top命令：

第1)-4)為靜態狀態命令，后為動態命令(定時刷新)

有許多交互式的子命令；

第一行top：顯示當前系統負載信息。與uptime執行結果相同

說明：啟動時間?? 運行時長? 當前登陸用戶數量? 過去負載狀態

0.00,0.001,0.05 代表過1分鐘、5分鐘、15分鐘的負載)

(以上并不是CPU資源的百分比，是隊列的長度：多個隊列等

待運行)

第二行：tasks：

說明：多個個進程? 運行數量??? sleeping數量?? stop數量?? 僵死態數量

第三行： CPU百分比

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? 等待IO的百分比

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；

第四行：內存

KiB Mem :? 1877664 total,? 1150304 free,?? 351380 used,?? 375980 buff/cache

總物理內存????? 剩余內存??? 使用的????? buffer內存

第五行：交換swap

KiB Swap:? 5242876 total,? 5242876 free,??????? 0 used.? 1337264 avail Mem

交換內存所有空間?? 空閑空間?? 已用空間?? 可用空間

第五行：

pid?? 用戶?? 優先級? nice值?? 虛擬內存級? 常駐內存級?? 共享內存? 狀態

占CPU百分比，占內存百分比 ，累計運行時間，啟動運行的命令

顯示排序黑CPU百分比進行(默認)

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；(第一行)

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；

m: 是否顯示內存相關的狀態信息；

s: 修改延遲時長

k: 終止指定進程

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

示例:top –b –n 2 顯示二批

-d #: 指明延遲時長

示例:top –d 1?? 表示1秒刷新一次

6)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；

命令總結：pstree, ps, pgrep, top, uptime, pidof

7)htop:

需要在epel源當中安裝

在/etc/yum.repos.d目錄下創建epel.repo文件

內容如下：

利用yum install htop進行安裝

? ?

交互式命令：

u: 過濾僅顯示選定用戶的進程；(先U再選擇用戶)

?

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；

8)vmstat命令： 狀態查看

用法：vmsate [delay [count]]?? 每隔2秒，顯示6次退出

? ?

procs: 進程相關狀態

r: 運行隊列的長度：有數字時等待運行的進程的個數；(隊列長度)

b：阻塞隊列長度：有數字是表示處理不可中斷睡眠狀態的進程的個數；

(即IO阻塞隊列長度) 單個CPU core 不能大于3基本正常

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) 物理放到交換內存

so: 數據離開swap的速率(kb/s) 交換內存至物理內存

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:??? eser space

sy:??? system? sy高說明程序有問題，太多系統調用

id:??? idle

wa:?? waitting?? wait過高表示磁盤速率慢

st:?? steal

選項：

-s：顯示內存的狀態統計數據

? ?

9)/proc/#接口： (針對proc目錄相應進程號下面的文件)

10)pmap: 查看指定進程的內存映射關系；

pmap [OPTIONS] pid...

-x: 顯示擴展信息

也可通過cat /proc/#/maps 查看

? ?

11)glances: (需要epel源)

使用python開發

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；

12)dstat: 整合了vmstat, iostat, netstat and ifstat四款工具的功能；

? ?

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

示例?? dstat 2 5? #每2秒刷新?? 顯示5次，第6次退出

sysmte下面的 int 是中斷?? csw指切換上下文

-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:

-a: -cdngy

IPC: 進程間通信

常見形式：

msg( message queue)?? (消息隊列)

sem( semerphore) (旗語，很短小的消息)

shm(shared memory)? (共享內存)

signal (標簽)

13) 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

kill相似的一組進程：

killall [-SIGNAL] PROGRAM

示例：啟用httpd?? service httpd start

查看http的進程號，kill默認是15(安裝終止正在運行的進程)

示例:利用數字 kill –9 進程號

示例：kill httpd

? ?

命令總結：htop, vmstat, glances, dstat, kill, killall

第三、作業管理：

1)定義

作業是定義的一組具有相同功能的一組進程或程序，稱為作業。

通過是否通過終端啟動分為

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； (不是所有命令適合在終端上運行)

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

Note: 作業被送往后臺后，默認處于stopped狀態；

示例：運行后使用htop命令，control+z后為stop狀態

? ?

2、對于尚未啟動的作業：

COMMAND &

示例：? vmstat 1 &??? 將送到后臺

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； 與session leader分離

剝離進程與終端的關系：

# nohup COMMAND &

3、守護進程：自動運行在后臺

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； 示例：fg %2 表示調后2號作業?；?百分號也可

? ?

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； kill的作業號的百分號%i不能夠省略。

4、 進程優先級調整：

AA定義：

優先級級別從0-139? 1-99為實時優先級??? 數字越大優先級越高。

100-139為靜態優先級：數字越小優先級越高

內核針對靜態優先級進行調整

動態優先級：動態調整

靜態優先級：

BB：手動調整優先級，利用nice值

調整時只能夠調大nice值

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

示例:ps axo pid,command,pri,ni(查看進程號、名稱、nice、優先級)

nice -n -5 httpd? 調整nice值為-5，輸出為

針對已運行的使用renice

?

注意：普通用戶僅能夠調大nice，調低優先級；

第四：其它命令整理

1)sar :收集、報告用戶信息

sar [ options ] [ [ ] ]

Options:

-B 所有page信息

-A? 所有信息相當于

-b io速率

示例： sar -u 2 5? CPU利用率

sar -r -n DEV -f /var/log/sa/sa16

顯示內存及網絡并保存到/var/log/sa/sa16目錄

? ?

2) iostat,

顯示CPU、device及分區信息

iostat [ options ] [ [ ] ]

Options:

-c 顯示 CPU????? -d 顯示設備

示例：iostat 2 5

示例：iostat –c??? /? iostat –d

3)ifstat

顯示網絡接口信息

ifstat [OPTION] [ PATTERN [ PATTERN ] ]

-e erros錯誤信息

-r reset

示例：

4) tsar；

作業：

命令總結：jobs, fg, bg, nice, renice

博客作業：進程管理工具htop/glances/dstat的使用;

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux进程属主6,20150917 Linux进程查看与管理以及作业管理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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