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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