linux进程管理

进程概念

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、 安全功能等
Process:  运行中的程序的一个 副本，是被 载入内存的一个指令集合
    进程ID （Process ID，PID）号码被用来标记各个进程
    UID 、GID、和SELinux语境决定对文件系统的存取和访问权限，
    通常从执行进程的用户来继承
    存在生命周期
task struct：Linux内核存储进程信息的数据结构格式
task list ：多个任务的的task struct 组成的链表
进程创建：
    init ：第一个进程
       父子关系
    进程：都由其父进程创建，COW       fork(), clone()

进程优先级

进程优先级：

系统优先级： 数字越小，优先级越高

0-139（CentOS4,5）默认为120
    各有140 个运行队列和过期队列
    运行队列和过期队列互换**        
0-98，99（CenOS6）

实时优先级: 99-0 ：值最大优先级最高

Nice 值：-20，19对应系统优先级100-139或99

Big O ：时间复杂度，用时和规模的关系

O(1), 
O(logn), 
O(n) 线性, 
O(n^2) 抛物线, 
O(2^n)

进程相关概念

进程内存：

Page Frame:  页框，用存储页面数据，存储Page 4k
LRU ：Least Recently Used  近期最少使用算法, 释放内存
    物理地址空间和线性地址空间
MMU ：Memory Management Unit负责转换线性和物理地址

IPC: Inter Process Communication

同一主机上
    signal
    shm: shared memory
    semophore  信号量，一种计数器
不同主机上：
    rpc: remote procedure call
    socket: IP和端口号

进程状态

Linux 内核：抢占式多任务

进程类型：

守护进程: daemon, 在系统引导过程中启动的进程，和终端无关进程
前台进程：跟终端相关，通过终端启动的进程
  
注意：两者可相互转化

进程状态：

运行态：running就绪态：ready
睡眠态：
      可中断：interruptable
     不可中断：uninterruptable
停止态：stopped,暂停于内存中，但不会被调度，除非手动启动
僵死态：zombie，结束进程，父进程结束前，子进程不关闭

系统管理工具

进程的分类：

CPU-Bound ：CPU 密集型，非交互
IO-Bound ：IO 密集型，交互

Linux 系统状态的查看及管理工具：

pstree, ps, pidof,
pgrep, top, htop, glance, pmap, vmstat, dstat, kill,
pkill, job, bg, fg, nohup

pstree 命令：

pstree - display a tree of processes
  -p:列举编号

ps: process state

ps - report a snapshot of the current processesLinux系统各进程的相关信息均保存在/proc/PID 目录下的各文件中

进程管理工具

VSZ: Virtual memory SiZe ，虚拟内存集，线性内存
RSS: ReSident Size, 常驻内存集
STAT ：进程状态
    R ：running
    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 ，会话（子进程）发起者

列举进程ps

适用ps 来查看进程信息  ps [OPTION]...
支持三种选项：
     
    UNIX 选项如-A -e
    BSD 选项如 a
    GUN 选项如--help

• 默认显示当前终端中的进程

• a 选项包括所有终端中的进程
• x 选项包括不连接终端的进程
• u 选项显示进程所有者的信息

• f 选项显示进程的父进程
• o 属性… 选项显示定制的信息：o必须在最后

# ps axo pid,comm,%cpu,%mem,state,tty,euser,ruser

常用组合：

-ef  
-e:  显示所有进程 ==ax-f:  显示完整格式程序信息

-eFH    -F:显示更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(父子进程关系）

优先级

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

自定义

# ps -eo pid,tid,class,rtprio,ni,pri,psr,pcpu,stat,comm
    pid,    进程ID
    tid,    线程ID    class,  类型
    rtprio,实时优先级
    ni,    nice优先级
    pri,    实时优先级
    psr,    cpu编号
    pcpu,   CPU占用率
    stat,   进程状态
    comm    发起命令

# ps axo stat,euid,ruid,tty,tpgid,sess,pgrp,ppid,pid,pcpu,comm
    euid,   有效用户ID   进程执行者
    ruid,   实际用户ID   进程发起者
    tty,     终端号
    tpgid,  控制tty进程组ID
    sess,    会话ID
    pgrp,    进程组ID
    ppid,    父进程ID

搜索进程

最灵活：ps  选项 |  其它命令按预定义的模式：pgrep

pgrep [options] pattern

-u uid: effective user，生效者-U uid: real user ，真正发起运行命令者-t terminal:  与指定终端相关的进程-l: 显示进程名

# pgrep -t pts/1 -l

-a: 显示完整格式的进程名（centos6无效）

# pgrep -t pts/0 -a

-P  pid:显示指定进程的子进程

# pgrep -P 3522 -l

按确切的程序名称：/sbin/pidof$pidof bash

[root@lvasu ~]# pidof bash3457

系统工具

uptime：
显示当前时间，系统已启动的时间、当前上线人数，系统平均负载（1 、5 、10 分钟的平均负载，一般不会超过1）

[root@lvasu ~]# uptime
 23:47:00 up  2:05,  4 users,  load average: 0.06, 0.05, 0.05

系统平均负载:
指在特定时间间隔内运行队列中的平均进程数 。
如果每个CPU内核的当前活动进程数不大于3的话，那么系统的性能良好。 如果每个CPU 内核的任务数大于5 ，那么这台机器的性能有严重问题。
如果linux 主机是1 个双核CPU 的话，当Load Average 为6 的时候说明机器已经被充分使用了。

进程管理工具

top ：有许多内置命令：

排序： (CAPM)

P ：以占据的CPU 百分比,%CPUM ：占据内存百分比,%MEM
T ：累积占据CPU 时长,TIME+

首部信息显示：

uptime 信息： l显示
tasks 及cpu 信息：t 显示
cpu 分别显示：1 ( 数字)memory 信息：m 命令
      
退出命令：q修改刷新时间间隔：s #   单位s 
终止指定进程：k
保存文件：W   (CAPS)   
       位置 /root/.toprc

栏位信息简介

us ：用户空间
sy ：内核空间
ni ：调整nice 时间
id ：空闲
wa ：等待IO 时间
hi ：硬中断
si ：软中断（模式切换）
st ：虚拟机偷走的时间


PID (Process Id): 任务的进程ID
PPID (Parent Process Pid): 父任务的进程ID
RUSER (Real User Name): 任务的所有者真实名称
UID (User Id): 任务所有者IDUSER (User Name): 任务所有者名称GROUP (Group Name): 任务所有者群组名
TTY (Controlling Tty): 终端
PR (Priority): 优先级
%CPU (CPU usage):CPU 使用率
%MEM (Memory usage (RES)): 内存使用率
S (Process Status): 进程状态
TIME+ (CPU Time, hundredths):CPU 时间，精确到秒

进程管理工具

选项：

-d #:   指定刷新时间间隔，默认为3秒
-b:    以批次方式(自动翻屏）
-n #:   显示多少批次（并且自动退出）

htop

命令：需从Fedora-EPEL 源安装http://172.16.0.1/fedora-epel/7/x86_64
    
选项：
-d #:    指定延迟时间；
-u UserName:  仅显示指定用户的进程；-s COLUME:  以指定字段进行排序；子命令：（htop 界面实现）
    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

内存工具

vmstat 命令：虚拟内存信息

vmstat [options] [delay [count]]
    vmstat 2 5

procs:

r：等待运行的进程的个数，和核心数有关b：处于不可中断睡眠态的进程个数( 被阻塞的队列的长度)

memory：

swpd:  交换内存的使用总量free ：空闲物理内存总量buffer ：用于buffer 的内存总量cache ：用于cache 的内存总量

swap:（相对于内存）

si ：从磁盘交换进内存的数据速率(kb/s)so ：从内存交换至磁盘的数据速率(kb/s)

io：

bi ：从块设备读入数据到系统的 速率(kb/s)bo:  保存数据至块设备的速率

system：

in: interrupts,  中断速率，包括时钟cs: context switch,  进程切换速率

cpu：

us:Time spent running non-kernel codesy: Time spent running kernel codeid: Time spent idle. Linux  
   2.5.41 前, 包括IO-wait time.
wa: Time spent waiting for IO. 
   2.5.41 前，包括in idle.
st: Time stolen from a virtual machine. 
   2.6.11 前, unknown.
选项：
   -s:  显示内存的统计数据

pmap 命令 ：进程对应的内存映射

pmap [options] pid [...]
    -x:  显示详细格式的信息；
    # pmap 1

另外一种实现：    # cat /proc/PID/maps

[root@lvasu ~]# cat /proc/1/maps

系统监控工具

glances 命令：EPEL源
      
glances [-bdehmnrsvyz1] 
        [-B bind] 
        [-c server]
        [-C conffile]
        [-p port] 
        [-P password] 
        [--password]
        [-t refresh] 
        [-f file]
        [-o output]

内建命令：

a Sort processes automatically l Show/hide logsc Sort processes by CPU% b Bytes or bits for network I/Om Sort processes by MEM% w Delete warning logsp Sort processes by name x Delete warning and critical logsi Sort processes by I/O rate 1 Global CPU or per-CPU statsd Show/hide disk I/O stats h Show/hide this help screenf Show/hide file system stats t View network I/O as combinationn Show/hide network stats u View cumulative network I/O
s Show/hide sensors stats q Quit (Esc and Ctrl-C also work)
y Show/hide hddtemp stats

常用选项：

-b:  以Byte 为单位显示网卡数据速率-d:  关闭磁盘I/O 模块-f /path/to/somefile:  设定输入文件位置-o {HTML|CSV} ：输出格式-m:  禁用mount模块-n:  禁用网络模块-t #:  延迟时间间隔-1 ：每个CPU 的相关数据单独显示

C/S 模式下运行glances命令

服务模式：
    glances -s -B IPADDR    IPADDR:  指明监听的本机哪个地址

# glances -s -B 10.1.27.100

客户端模式：
    glances -c IPADDR
    IPADDR ：要连入的服务器端地址

# glances -c 10.1.27.101

dstat 命令：系统资源统计

dstat [-afv] [options..] [delay [count]]
    -c:  显示cpu 相关信息      -C #,#,...,total      include cpu0, cpu3 and total    -d:  显示disk 相关信息      -D total,sda,sdb,...   include hda and total    -g ：显示page 相关统计数据    -m:  显示memory 相关统计数据    -n:  显示network 相关统计数据    -p:  显示process 相关统计数据    -r:  显示io 请求相关的统计数据    -s:  显示swapped 相关的统计数

--tcp--udp--unix--raw--socket--ipc--top-cpu ：显示最占用CPU 的进程--top-io:  显示最占用io 的进程--top-mem:  显示最占用内存的进程--top-latency:  显示延迟最大的进程

进程管理工具

kill 命令：
  向进程发送控制信号，以实现对进程管理
  显示当前系统可用信号： kill -l
  常用信号：man 7 signal    1) SIGHUP:  无须关闭进程而让其重读配置文件    2) SIGINT:  中止正在运行的进程；相当于Ctrl+c    9) SIGKILL:  杀死正在运行的进程    15) SIGTERM ：终止正在运行的进程  (正常关闭，默认15）    18) SIGCONT ：继续运行    19) SIGSTOP ：后台休眠
  指定信号的方法：
     (1)  信号的数字标识；1, 2, 9
     (2)  信号完整名称；SIGHUP
     (3)  信号的简写名称；HUP
      
按PID ：kill [-SIGNAL] pid …
按名称：killall [-SIGNAL] comm…

# killall -9 ping

按模式：pkill [options] pattern
    -SIGNAL    -u uid: effective user ，生效者    -U uid: real user ，真正发起运行命令者    -t terminal:  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:  显示父 进程为此处指定的进程的进程列表

# pkill -u root# pkill -9 -t pts/1

进程优先级

进程优先级调整：
    静态优先级：100-139
    进程默认启动时的nice值为0 ，优先级为120
    只有根用户才能降低nice值（提高优先性）
nice 命令：
    nice [OPTION] [COMMAND [ARG]...]
    nice -n -5 htop 
renice 命令：
    renice [-n] priority pid...  运行中的进程
查看：
    ps axo pid,comm,ni

未涉及到的命令

sat,tsar,lostat,lftop,nethog,....