; 进程管理的总结 | Linux运维部落

进程管理的总结

进程管理的总结

进程相关概念:

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。进程是程序的基本执 行实体;程序是指令、数据及其组织形式的描述,进程是程序的实体

Process ID:进程的标记号码

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

进程内存:

Page Frame:页框,用存储页面数据,存储Page 4k(给进程分配的内存空间)

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(内存管理单元) cpu物理设备

TLB:Translation Lookaside Buffer 翻译后备缓冲器,用于保存虚拟地址和物理地址 映射关系的缓存

IPC: Inter Process Communication 进程间通信

同一主机: signal:信号

shm: shared memory 共享内存

semaphore:信号量,一种计数器 也叫进程锁

不同主机:socket: IP和端口号

RPC: remote procedure call 远程过程调用(socket实现)

MQ :消息队列,Kafka ,ActiveMQ

LRU算法

LRU :Least Recently Used 近期最少使用算法,释放内存

init(systemd):Linux的第一个进程

进程的特点

一般情况 进程存在生命周期

进程由父进程创建或系统调用创建;systen call API 调用fock()函数,clone()函数。

进程存在父子关系、

进程有优先级之分:系统进程优先级:数字越小,优先级越高

实时进程优先级:数字越大,优先级越高

nice值:-20到19,数字越小,优先级越高

只有根用户才能调整优先级

进程有五种状态:

创建状态:进程在创建时需要申请一个空白PCB(进程控制块),向其中填写控制和管理进程 的信息,完成资源分配

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就能够立即运行

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

进程优先级的算法:

LRU算法

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,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

进程的管理工具

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

pstree, display a tree of processes 显示进程树

pstree [OPTIONS] [PID,USER]

选项:

-p, –show-pids show PIDs; implies -c 显示进程和PID

-p,user 显示某个用户启用的进程

-s,pid 显示当前父进程

-ps,pid 显示pid进程的父子链路关系

-H,pid 高亮显示

{线程}:,是程序执行流的最小单元。线程是进程中的一个实体,是被系统独立调度和分派的基本单位,线程自己不拥有系统资源,只拥有一点儿在运行中必不可少的资源,但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。一个标准的线程由线程ID,当前指令指针(PC),寄存器集合和堆栈组成。另外,一个线程可以创建和撤消另一个线程,同一进程中的多个线程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约,致使线程在运行中呈现出间断性。线程也有就绪、阻塞和运行三种基本状态。就绪状态是指线程具备运行的所有条件,逻辑上可以运行,在等待处理机;运行状态是指线程占有处理机正在运行;阻塞状态是指线程在等待一个事件(如某个信号量),逻辑上不可执行。每一个程序都至少有一个线程,若程序只有一个线程,那就是程序本身。

线程是程序中一个单一的顺序控制流程。进程内一个相对独立的、可调度的执行单元,是系统独立调度和分派CPU的基本单位指运行中的程序的调度单位。在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作,称为多线程。

 

ps, report a snapshot of the current processes 查看当前进程

ps支持三种格式的选项:Unix风格 -A -e

BSD风格 a

GNU/Linux 风格 –a –help

选项: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 选项包括不链接终端的进程

u 选项显示进程所有者的信息

f 选项显示进程树,相当于 –forest

k|–sort 属性 对属性排序,属性前加- 表示倒序

o 属性… 选项显示定制的信息 pid、cmd、%cpu、%mem

L 显示支持的属性列表

常用选项有这些:

-C:cmdlist 程序名,某个程序对应的进程信息

-L:显示线程

-e: 显示所有进程,相当于-A

-f: 显示完整格式程序信息

-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

-u: userlist 指定有效的用户ID或名称

-U:userlist 指定真正的用户ID或名称

-g:gid或groupname 指定有效的gid或组名称

-G:gid或groupname 指定真正的gid或组名称

-p: pid 显示指pid的进程

–ppid:pid 显示属于pid的子进程

-M 显示SELinux信息,相当于Z

常用组合有这些:aux

-ef

-eFH

-eo pid,tid,class,rtprio,ni,pri,psr,pcpu,stat,comm

axo stat,euid,ruid,tty,tpgid,sess,pgrp,ppid,pid,pcpu,comm

ps的输出属性是这样的:

USER:用户信息

PID:进程号

PPID:父进程的ID号

%CPU:进程所占用CPU时间片与CPU空闲时间片的百分比

C: 进程所占用CPU时间片与CPU空闲时间片的百分比

PSR:CPU核心上跑的进程

%MEM:进程所占用的内存空间与总空间的大小的百分比

VSZ::Virtual memory SiZe ,虚拟内存集,线性内存

TTY:进程占用的终端号,也有非占用终端的进程 (?)

RSS::ReSident Size, 常驻内存集

STAT :进程状态

R :running 运行态

S: interruptable sleeping 可中断的睡眠态

D: uninterruptable sleeping不可中断的睡眠态

T: stopped 停止态

Z: zombie 僵尸态

+: 前台进程

l: 多线程进程

L :内存分页并带锁

N :低优先级进程

<: 高优先级进程

s: session leader ,会话(子进程)发起者

START:进程启动的时间和日期

TIME:进程使用的所有CPU时间

COMMAND:发起进程的命令

PS实例:

查询你拥有的所有进程:

ps -x

显示指定用户名(RUID)或用户ID的进程:

ps -fU apache

ps -fu 48

显示指定用户名(EUID)或用户ID的进程:

ps -fu wang

ps -fu 1000

查看以root用户权限(实际和有效ID )运行的每个进程:

ps -U root -u root

列出某个组拥有的所有进程(实际组ID :RGID或名称):

ps -fG nginx

列出有效组名称(或会话)所拥有的所有进程:

ps -fg mysql

ps -fG 27

通过进程ID来显示所属的进程:

ps -fp 1234

以父进程ID来显示其下所有的进程,如显示父进程为1154的

所有进程:

ps -f –ppid 1234

显示指定PID的多个进程:

ps -fp 1204,1239,1263

要按tty显示所属进程:

ps -ft pst/0

以进程树显示系统中的进程如何相互链接:

ps -e –forest

以进程树显示指定的进程:

ps -f –forest -C sshd

ps -ef –forest | grep -v grep | grep sshd

要显示一个进程的所有线程,将显示LWP (轻量级进程)以及NLWP (轻量级进程数) 列:

ps -fL -C nginx

要列出所有格式说明符:

ps L

查看进程的PID ,PPID ,用户名和命令:

ps -eo pid,ppid,user,cmd

自定义格式显示文件系统组,ni值开始时间和进程的时间:

ps -p 1234 -o pid,ppid,fgroup,ni,lstart,etime

使用其PID查找进程名称:

ps -p 1244 -o comm=

要以其名称选择特定进程,显示其所有子进程

ps -C sshd,bash

查找指定进程名所有的所属PID ,在编写需要从std输出或文件读取PID的脚本时这个 参数很有用:

ps -C httpd,sshd -o pid=

检查一个进程的执行时间

ps -eo comm,etime,user | grep nginx

查找占用最多内存和CPU的进程:

ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu –sort=-%mem | head

ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu –sort=-%cpu | head

显示安全信息:

ps -eM

ps –context

使用以下命令以用户定义的格式显示安全信息。

ps -eo euser,ruser,suser,fuser,f,comm,label

使用watch实用程序执行重复的输出以实现对就程进行实时的监视,如下面的命令显每 秒钟的监视:

watch -n 1 ‘ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu –sort=-%mem | head’

 

pidof:find the process ID of a running program. 查找程序进程ID

pidof 进程名

这个命令可以实现监控某一个服务。

实例:

监控httpd服务

如果pidof httpd,没有返回值,说明进程没有启动,则执行restart。如果有值,服务正 常运行。

 

pgrep:pkill – look up or signal processes based on name and other attributes pkill – 根据名称 和其他属性查找或发出进程

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

-a: 显示完整格式的进程名

-P pid: 显示指定进程的子进程

 

top:display Linux tasks 显示Linux任务信息

top命令 栏位信息简介

第一栏是uptime命令输出的格式

us :用户空间

sy :内核空间

ni :调整nice时间

id :空闲CPU

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

top:有许多内置命令:

各个单独的键,实际上是设置top的显示方式,W可以保存配置。以便下次以同样的方式开启。

排序:

P :以占据的CPU百分比,%CPU

M :占据内存百分比,%MEM

T :累积占据CPU时长,TIME+

首部信息显示:

uptime信息关闭或打开:l字母

tasks及cpu信息显示方式:t字母

cpu分别显示:1 (数字)

改变显示颜色:z 字母

memory信息:m命令

退出命令:q

修改刷新时间间隔:s

终止指定进程:k

保存文件:W

选项:

-d #: 指定刷新时间间隔,默认为3秒

-b: 全部所有进程

-n #: 刷新多少次后退出

 

htop:interactive process viewer 交互式流程式查看器

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:

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

strace:跟踪系统调用和信号

lsof:list open files

lsof -i 22 查看某个端口是否被占用

glances:A cross-platform curses-based monitoring tool 跨平台的curses监控工具

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 logs

c Sort processes by CPU% b Bytes or bits for network I/O

m Sort processes by MEM% w Delete warning logs

p Sort processes by name x Delete warning and critical logs

i Sort processes by I/O rate 1 Global CPU or per-CPU stats

d Show/hide disk I/O stats h Show/hide this help screen

f Show/hide file system stats t View network I/O as combination

n 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

服务器模式:

glances -s -B IPADDR

-s 绑定服务器(本机IP)

IPADDR: 指明监听的本机哪个地址

 

客户端模式:

glances -c IPADDR

IPADDR :要连入的服务器端地址

 

pmap:report memory map of a process 报告进程的内存映射

-x 扩展格式显示

vmstat:Report virtual memory statistics 报告虚拟内存的统计信息

vmstat [options] [delay [count]]

procs: 进程

r :可运行(正运行或等待运行)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(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:

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 code

sy: Time spent running kernel code

id: 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

 

iotop命令是一个用来监视磁盘I/O使用状况的top类工具。

iotop具有与top相似的UI ,其中包括PID、用户、I/O、进程 等相关信息。可查看每 个进程是如何使用IO

iotop输出

第一行:Read和Write速率总计

第二行:实际的Read和Write速率

第三行:参数如下:

线程ID (按p切换为进程ID )

优先级

用户

磁盘读速率

磁盘写速率

swap交换百分比

IO等待所占的百分比

线程/进程命令

iotop常用参数

-o, –only只显示正在产生I/O的进程或线程。除了传参,可以在运行过程中按o生效。

-b, –batch非交互模式,一般用来记录日志。

-n NUM, –iter=NUM设置监测的次数,默认无限。在非交互模式下很有用。

-d SEC, –delay=SEC设置每次监测的间隔,默认1秒,接受非整形数据例如1.1。

-p PID, –pid=PID指定监测的进程/线程。

-u USER, –user=USER指定监测某个用户产生的I/O。

-P, –processes仅显示进程,默认iotop显示所有线程。

-a, –accumulated显示累积的I/O ,而不是带宽。

-k, –kilobytes使用kB单位,而不是对人友好的单位。在非交互模式下,脚本编程有用

iotop常用参数和快捷键

 

-t, –time 加上时间戳,非交互非模式

-q, –quiet 禁止头几行,非交互模式,有三种指定方式

-q 只在第一次监测时显示列名

-qq 永远不显示列名

-qqq 永远不显示I/O汇总

dstat:versatile tool for generating system resource statistics用于生成系统资源统计的多功 能工具代替vmstat,iostat

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

-c: 显示cpu相关信息

-C #,#,…,total

-d: 显示disk相关信息

-D total,sda,sdb,…

-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

–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

kill:terminate a process 终止一个进程

向进程发送控制信号,以实现对进程管理,每个信号对应一个数字,信号名称以SIG开头(可省略),不区分大小写

显示当前系统可用信号: kill –l,trap -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

3) SIGQUIT:相当于ctrl+\

9) SIGKILL: 强制杀死正在运行的进程

15) SIGTERM :终止正在运行的进程

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 …

kill –n SIGNAL pid;kill –s SIGNAL pid

按名称:killall [-SIGNAL] comm…

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(pgrep可用)

-a: 显示完整格式的进程名 (pgrep可用)

-P pid: 显示指定进程的子进程

pkill:根据名称和其他属性查找或发出进程

 

 

 

 

 

进程优先级的理解:

默认情况优先级越高,越是优先执行,也有多个相同级别的优先级,会使用不同的算法进行优化,(LRU算法),这里主要讲解nice优先级的相关设置:

每个进程的创建,都会在内核中生成相应的链表,存放进程的相关属性和数据结构。(task struct)。每个进程都有相应的两个队列:

一个是 运行队列

一个是 过期队列

进程在队列中来回转换,获取CPU时间片,实现系统进程的优先级

调整nice优先级的命令

nice:运行具有修改调度优先级的程序

实例:

nice -5 ping 127.0..0.1

renice: 改变运行进程的优先级

-n[N][pid]:制定某个运行程序的优先级数字

实例:

renice -n -20 8836

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)

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

通常每个CPU内核的当前活动进程数不大于3 ,那么系统性能良好。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

如果linux主机是1个双核CPU ,当Load Average 为6的时候说明机器已经被充分使用

依次显示为:系统时间,运行时长,当前在线用户数量和平均负载

Linux作业管理

Linux的作业控制

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,但启动后即转入后台运行(释放终端)

让作业运行于后台

(1) 运行中的作业: Ctrl+z

(2) 尚未启动的作业: COMMAND &

后台作业虽然被送往后台运行,但其依然与终端相关;退出终端,将关闭 后台作业。如果希望送往后台后,剥离与终端的关系

nohup COMMAND &>/dev/null &

screen;COMMAND

jobs:查看后台运行的程序进程

bg{N}:前后台程序切换 N是数字

fg{N}:将后台的命令调入前台,继续执行 N是数字

kill{N}:终止进程,N是后台进程的编号

并行任务的执行

一般情况想要并行执行某个作业,有以下三种方法:

方法1

vi all.sh

f1.sh&

f2.sh&

f3.sh&

方法2

(f1.sh&);(f2.sh&);(f3.sh&)

方法3

{ f1.sh& f2.sh& f3.sh& }

信号

信号本质:

软中断信号(signal,又简称为信号)用来通知进程发生了异步事件。在软件层次上是对中断机制的一种模拟,在原理上,一个进程收到一个信号与处理器收到一个中断请求可以说是一样的。信号是进程间通信机制中唯一的异步通信机制,一个进程不必通过任何操作来等待信号的到达,事实上,进程也不知道信号到底什么时候到达。进程之间可以互相通过系统调用kill发送软中断信号。内核也可以因为内部事件而给进程发送信号,通知进程发生了某个事件。信号机制除了基本通知功能外,还可以传递附加信息。

Linux系统中的信号分很多种

kill -l:查看信号

trap:可以捕获信号,但对-9 信号无效。

trap -l:也可以查看信号

关于信号的帮助信息可以 man 7 signal

 

常用的信号:

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

3) SIGQUIT:相当于ctrl+\

9) SIGKILL: 强制杀死正在运行的进程

15) SIGTERM :终止正在运行的进程

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 …

kill –n SIGNAL pid;kill –s SIGNAL pid

按名称:

killall [-SIGNAL] comm…

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(pgrep可用)

-a: 显示完整格式的进程名 (pgrep可用)

-P pid: 显示指定进程的子进程

后续陆续更新

本文来自投稿,不代表Linux运维部落立场,如若转载,请注明出处:/90480

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注

联系我们

400-080-6560

在线咨询:点击这里给我发消息

邮件:1660809109@qq.com

工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日同时也值班

友情链接:万达主管  万达娱乐主管QQ  万达娱乐注册  万达开户  万达直属  万达开户  华宇招商  guoqibee.com  万达娱乐招商QQ  万达娱乐平台