Linux进程与作业

操作系统的组成部分：硬件，kernel，lib，
系统调用-->调用kernel
lib调用--> 库调用，kernel调用
运行用户代码-->用户模式-->用户空间；
运行kernel-->内核模式-->内核空间；

内核的功用：进程管理，文件系统，网络功能，内存管理，驱动程序，安全功能

CPU寄存器至保存当前状态的数据：------>找一个地方保存数据-->恢复数据：

进程-->Process:运行中的程序的一个副本；

同一个程序可以被创建并行的多个进程；
    进程存在生命周期；-->进程是一个活体，有生命周期；

task struct：任务结构体：内核存储进程信息的固定格式；
    多个任务的task struct组件的链表；task list

进程创建：
    init是无法像内核调用特权指令，但是可以进行创建进程；

    进程是由父进程创建：父子关系
        fork（请求创建进程的调用接口；）
        clone（克隆自己的数据给子进程；）
    任何进程销毁都是其父进程进行销毁；

    进程优先级：
        0-139：
            0-99：实时优先级；-->数字越大优先级越高；
            100-139：静态优先级；-->数字越小优先级越高；

        NICE值：
            -20，19程序的优雅值：

        Big O
            O（1），O（logn），O（n），O（n^2）,O（2^n）;

    每个程序有2个队列：运行队列，过期队列；
        程序运行优先级查看运行队列：

进程的task struct：

进程内存：
    内核完成资源分配：
    同一个命令，不同数据使用的内存也是不一样的；
    将内存分割成一个个4k的页框存储页面数据；
    page frame：页框，存储页面数据；
    每个进程的所占的内存有page frame组成；伪装成连续空间给进程；

    以32位系统位列：每个进程运行时内核告诉进程有3G内存可用；-->虚拟内存-->线性地址空间；

    真正分配的内存空间：物理地址空间：-->与先行地址空间是离散对应的；

内存为每个进程都保存了task stauct；
    MMU：Memory Management Unit内存管理单元；
    缺页异常：访问数据，发现物理空间数据不在了；

常驻内存集：不能被交换
虚拟内存集：可以进行交换-->swap上

IPC：Inter Process Communication
    进程与进程无法通信：
        如需要通信：同一主机上；
            signal
            shm：shared memory 共享内存空间；
            semerphor

        不同主机上：
            rpc：remote procecure call：远程过程调用；
            socket：基于套接通信；

Linux内核：抢占式多任务：

进程类型：

守护进程：daemon；与终端无关，在系统引导过程中启动的进程；
前台进程：用户终端启动进程：与终端相关；
    注意：也可把在前台启动进程送往后台，变为以守护模式运行；

进程状态：
    运行态：running
    就绪态或睡眠态：ready
    睡眠态：
        可中断睡眠：任意时间都可唤醒：interruptable
        不可中断睡眠：uninterruptable
进程：指令+数据
一次IO是由分2段进行：磁盘加载内核内存，内核内存复制进程内存；
第二段：IO调用过程。
第一段：

    停止态：暂停于内存中，但不会被调度，除非手动启动；
    僵死态：zombie

    init：是负责收拾没有父进程的子进程；

进程的基本分类：
    CPU-Bound：CPU密集进程-->消耗更多的CPU
        非交互式：
    IO-Bound：IO密集进程-->
        交互式：

Linux进程查看及管理工具：

pstree工具：
** pstree - display a tree of processes**
**[root@wanghongkai ~]# pstree
init─┬─NetworkManager─┬─dhclient
     │                └─{NetworkManager}
     ├─abrtd
     ├─acpid
     ├─atd
     ├─auditd───{auditd}
     ├─automount───4*[{automount}]
     ├─bonobo-activati───{bonobo-activat}
     ├─certmonger


ps：process state进程状态查看工具：
     ps - report a snapshot of the current processes.

Linux系统各进程的相关信息均保存在/proc/PID目录下的各文件中；
    支持2中风格：-或空
常用组合：aux
    u：以用户为中心组织进程状态信息显示：
    a：所有与终端相关的进程；
    x：与终端无关的进程：
    线程是进程的子单位
[root@wanghongkai ~]# ps aux
USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root         1  0.0  0.1  19352  1452 ?        Ss   04:26   0:02 /sbin/init
root         2  0.0  0.0      0     0 ?        S    04:26   0:00 [kthreadd]

USER：进程属主；
PID：进程ID；
cup：cpu百分比；
vsz：虚拟内存或线性内存集：
RSS：常驻内存集：不能放在交换分区的；
TTY：通过那个终端启动：
COMMAND：那个命令使用的：
STAT：进程状态：
    R：runing
    S：interruptable sleeping
    D：uninterruptable sleeping
    T：stopped
    Z：zombie
    +：前台进程
    l：多线程进程
    N：低优先级进程
    <：高优先级进程
    s：session leader
START：启动时间：

常用组个：-e
    -e：显示所有进程
    -f：显示完整的进程信息    

常用组合：-eFH
    -F：显示完整格式的进程信息
    -H：以进程层级格式显示进程相关信息

[root@wanghongkai ~]# ps -F
UID        PID  PPID  C    SZ   RSS PSR STIME TTY          TIME CMD
root     20570 20566  0 27154  2044   0 19:41 pts/1    00:00:00 -bash
root     20744 20570  0 27560  1136   0 20:07 pts/1    00:00:00 ps -F
[root@wanghongkai ~]# ps -f
UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root     20570 20566  0 19:41 pts/1    00:00:00 -bash
root     20746 20570  0 20:08 pts/1    00:00:00 ps -f

常用组合：-eo ，axo 自定义想查看进程；
ps -eo pid,tid,class,rtprio,ni,pri,psr,pcpu,stat,wchan:14,comm
ps axo stat,euid,ruid,tty,tpgid,sess,pgrp,ppid,pid,pcpu,comm
ps -eopid,tt,user,fname,tmout,f,wchan

    ni：nice值
    pri：priority，优先级
    psr：processor，CPU
    reprio：实时优先级

pgrep，pkill：进程显示的过滤：
    pgrep [options] pattern
    pkill [options] pattern -->杀死进程；
    -U：实际用户
    -u：有效用户
    -t：与指定终端相关的进程
    -l：显示进程名
    -a：显示完整格式的进程名
    -P pid：显示其父进程为此处指定的进程的进程列表

pidof：根据进程名获取其PID：

top：top：默认是根据CPU排序时时查看工具：

top - 20:24:31 up 15:58,  3 users,  load average: 0.00, 0.00, 0.00
Tasks: 147 total,   1 running, 146 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
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
Mem:   1020080k total,   934040k used,    86040k free,    89512k buffers
Swap:  2097148k total,        8k used,  2097140k free,   512508k cached

  PID USER      PR  NI  VIRT  RES  SHR S %CPU %MEM    TIME+  COMMAND                        
1 root      20   0 19352 1452 1132 S  0.0  0.1   0:02.96 init                            
2 root      20   0     0    0    0 S  0.0  0.0   0:00.00 kthreadd                        
3 root      RT   0     0    0    0 S  0.0  0.0   0:00.00 migration/0

[root@wanghongkai ~]# uptime
 20:27:50 up 16:01,  3 users,  load average: 0.00, 0.00, 0.00
**常用选项**
排序：
    P:以占据的CPU百分比：
    M：整体上占据内存百分比：
    T：累积占据CPU时长：

首部信息显示：
    uptime信息：l命令
    tasks及CPU信息：t命令
    CPU分别显示：1
    memory信息：m命令
    q：退出
    s：修改刷新时间间隔
    k：杀出某个进程
选项：
    -d：指定刷新时间间隔，默认是3秒
    -b：批次显示，后跟-n #显示多少批次

htop：在epel源当中的提供：这里我用的是阿里云：我讲阿里云的eple源的镜像加载到我的yum源中：
[epel]
name=epel-6.0
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/epel/6/x86_64/
gpgcheck=0
enabled=1

选项：
    -d #: 指定延迟时间；
    -u UserName: 仅显示指定用户的进程；
    -s COLOMN: 以指定字段进行排序；

命令：
    s: 跟踪选定进程的系统调用；
    l: 显示选定进程打开的文件列表；
    a：将选定的进程绑定至某指定CPU核心；
    t: 显示进程树