进程和进程管理工具

一、进程

1.内核的作用：进程的管理、文件系统、网络功能、内存管理、驱动程序、安全功能等。然后其中进程的管理是其中重要的一块。

2.进程跟程序：进程和程序是同一事物的不同时刻，进程是运行中的程序的一个副本，是被载入内存的一个指令集合。进程有它自己的进程ID号(PID)来标识。

3.task struct是Linux内核存储进程信息的数据结构格式，而多个task struct组成的链表就形成task list

4.所有的进程都是由父子关系组成的，init是第一个进程，其他的进程都是该进程的子进程，子进程都是由父进程创建的，fork（），clone（）

5.特性：

（1）子进程都是由父进程创建的

（2）CoW

（3）存在生命周期

（4）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

6.进程的五种基本状态及转换

（1）五种状态：

创建状态：进程在创建时需要申请一个空白PCB，向其中填写控制和管理进程的信息，完成资源分配。如果创建工作无法完成，比如资源无法满足，就无法被调度运                                                                  行，把此时进程所处状态称为创建状态

就绪状态：进程已经准备好，已分配到所需资源，只要分配到          CPU就能立即运行

执行状态：进程处于就绪状态被调度后，进程进入执行执行状态

阻塞状态：正在执行的进程由于某些事件（I/O请求，申请缓存区失败）而暂时无法运行，进程受到阻塞。在满足请求时进入就绪状态等待系统调用。

终止状态：进程结束，或出现错误，或被系统终止，进入终止状态。无法再执行

7.状态之间转换六种情况

（1）运行–>就绪：1，主要是进程占用CPU的时间过长，而系统分配给该进程占用CPU的时间是有限的；2，在采用抢先式优先级调度算法的系统中，当有更高优先级的进程要                                   运行时，该进程就被迫让出CPU，该进程便由执行状态转化为就绪状态。

（2）就绪–>运行：运行的进程的时间片用完，调度就转到就绪状态。

（3）运行–>阻塞：正在执行的进程因发生某等待事件而无法执行，则进程由执行状态变为阻塞状态，如发生了I/O请求。

（4）阻塞–>就绪：进程所等待的事件已经发生，就进入了就绪队列。

8.进程优先级：

为了提高系统的效率，特意引用了队列，每一个队列代表一种优先级，将所有的进程都分到队列中。

（1）系统优先级：范围是0—139，共有140个。数字越小，优先级越高。共有140个运行队列和过期队列

（2）pri优先级：与系统优先级类似，其范围也是0—139，数字越大，优先级越高

（3）实时优先级（realtime）：其范围为0—99，值越大，优先级越高

（4）nice优先级：其范围为-20—19，对应优先级100—139,其值越小，优先级越高，-20优先级最高

9.进程内存：

（1）页框是用来存储页面数据，存储Page 大小4k

（2）LRU：近期最少使用算法，用来释放内存

10.进程类型：

（1）守护进程：在系统引导过程中启动的进程，和终端无关进程，开机自动加载，启动

（2）前台进程：跟终端相关，通过终端启动的进程

（3）两者可相互转化，相互协调

11.进程状态：

（1）运行态：running

（2）就绪态：ready

（3）睡眠态：

可中断：interruptale

不可中断：uninterruptable

（4）停止态：stopped，暂停内存，但不会被调用，除非手工启动

（5）僵死态：zombie，结束进程，父进程结束前，子进程不关闭

二、进程管理工具

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

1.pstree 显示进程树

（1）pstree -h 高亮显示进程

（2）pstree -p 显示进程号

2.ps 显示进程的状态，将当时的进程以快照的方式显示出来，不跟踪显示进程的变化，默认显示出当前终端中的进程

ps命令支持三种格式的选项：UNIX格式，BSD格式，GNU格式

（1）BSD格式，不加横线

ps a 显示所有终端中的进程

ps x 显示与终端无关的进程

ps u 显示进程所有者的信息

ps aux显示所有终端中与终端无关的进程所有者的信息

ps f 显示进程树，等于–forest

ps o 选择定制的信息显示

ps L 显示支持的属性

（2）UNIX格式，加一个横线

ps -C+命令 指定命令 可以使用多个命令，用，隔开

ps -L 显示线程

ps -e显示所有进程，相当于-A

ps -f 显示完整格式程序信息

ps -F 显示更完整的进程信息

ps -ef 以完整的格式显示进程信息

ps -H 以进程层级格式显示进程相关信息

ps -u指定有效的用户

ps -U指定真正的用户

ps -p pid显示属于pid的子进程

3.搜索进程

（1）ps 选项 |其他命令

（2）pgrep

pgrep -t 显示与终端相关的进程

pgrep -l 显示进程名

pgrep -a 显示完整格式的进程名

pgrep -P pid 显示指定程序的子进程

4.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

 

系统平均负载：指在特定时间间隔内运行队列的平均进程数

通常每个CPU内核的当前活动进程数不大于3，那么系统的性能良好，如果每个CPU内核的任务数大于5，那么此主机的性能有严重问题

 

5.top

 

 

6.vmstat命令：查看虚拟内存信息

 

Procs:

r:可运行进程的个数，和核心数有关

b:处于不可中断睡眠态的进程个数

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：

Si：从磁盘交换进内存的数据速率

So：从内存交换至磁盘的数据速率

io：

bi：从块设备读入数据到系统的速率

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

选项：-s：显示内存的统计数据

7.iostat：统计CPU和设备IO信息

 

8.dstat命令：系统资源统计，代替vmstat，iostat

 

-C: 显示cpu相关信息

-D：显示disk相关信息

-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相关的统计数据

9.iotop：iotop命令是一个用来监视I/O使用状态的类top类工具。

 

 

第一行：Read和Write速率总计

第二行：实际的Read和Write速率

第三行：

10.信号：

（1）查看所有的信号：kill -l

（2）几种重要的信号：

1. 1=SIGHUP=HUP:  无须关闭进程而让其重新读配置文件
2. 2=SIGINT=INT:   中止正在进行的进程，相当于Crtl+c
3. 9=SIGKILL=KILL:   强制杀死正在运行的进程

d.15=SIGTERM=TERM：终止正在进行的进程

（3）杀死进程

按PID：kill [-SIGNAL] pid…

按名称：

按模式：

三、Linux的作业控制：

1作业分为：

前台作业：通过终端启动，且启动后一直占据终端

后台作业：可通过终端启动，但启动后就转入到后台

2让作业运行于后台

运行中的作业： Ctrl+z

尚未启动的作业：COMMAND&

3.查看当前终端所有作业：jobs

4.作业控制：

（1）fg :把指定的后台作业调回前台

（2）bg：让送往后台的作业在后台继续运行

（3）kill：终止指定的作业