Linux-進程管理

關於進程 Process

what is process ？　　什麼是進程

process life cycle　　進程的生命週期

process states　　進程狀態

什麼是進程？

進程是已啓動的可執行程序的運行實例，進程有如下組成部分：

• 已分配內存的地址空間；

• 安全屬性，包括全部權憑據和特權；

• 程序代碼的一個或多個執行線程；

• 進程狀態

程序： 二進制文件，靜態 /bin/date, /usr/sbin/httpd，/usr/sbin/sshd, /usr/local/nginx/sbin/nginx 

進程： 是程序運行的過程， 動態，有生命週期及運行狀態。

進程的生命週期 

 

父進程複製本身的地址空間（fork）傳建一個新的（子）進程結構。每一個新進程分配一個惟一的進程ID（PID），知足跟蹤安全性之需，PID和父進程（PPID）是子進程環境的元素，任何進程均可以建立子進程，全部進程都是第一個系統進程的後代：

Centos5/6: init

Centos7: systemd

子進程繼承父進程的安全性身份、過去和當前的文件描述符，端口和資源特權，環境變量，以及程序代碼。隨後，子進程可能exec本身的程序代碼，一般，父進程在子進程運行期間處於睡眠（sleeping）狀態，當子進程完成時發出（exit）信號請求，在退出時，子進程已經關閉或丟棄了其資源環境，剩餘的部分稱爲僵停（殭屍Zombie）。父進程在子進程退出時收到信號而被喚醒，清理剩餘的結構，而後繼續執行其本身的程序代碼。

進程狀態

在多任務處理操做系統中，每一個CPU（或核心）在一個時間點上只能處理一個進程。在進程運行時，它對CPU時間和資源分配的要求會不斷變化，從而爲進程分配一個狀態，它隨着環境要求而改變。

查看進程 process

瞭解如進程的：
• PID,PPID
• 當前的進程狀態
• 內存的分配狀況
• CPU和已花費的實際時間
• 用戶UID，它決定進程的特權

靜態查看進程 ps

注：ps -aux 不一樣於 ps aux

[root@localhost~]# ps aux |less
USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY     STAT START   TIME COMMAND
root         1     0.0     0.0          2164   648 ?          Ss   08:47     0:00 init [5]  

USER:      運行進程的用戶
PID：      進程ID
%CPU:  　　CPU佔用率
%MEM:      內存佔用率
VSZ：      佔用虛擬內存
RSS:       佔用實際內存 駐留內存
TTY：      進程運行的終端
STAT：     進程狀態     man ps (/STATE)            
      R     運行
      S     可中斷睡眠 Sleep
      D     不可中斷睡眠
      T     中止的進程 
      Z     殭屍進程
      X     死掉的進程
      
      Ss     s進程的領導者，父進程
      S< 　　 <優先級較高的進程
      SN     N優先級較低的進程
      R+      +表示是前臺的進程組
      Sl     以線程的方式運行    
START:     進程的啓動時間
TIME：     進程佔用CPU的總時間
COMMAND：  進程文件，進程名

[root@localhost~]# ps aux --sort %cpu |less
[root@localhost~]# ps aux --sort -%cpu |less
[root@localhost~]# ps aux --sort rss |less
[root@localhost~]# ps aux --sort -rss |less

[alice@tianyun ~]$ sudo yum -y install httpd
[alice@tianyun ~]$ sudo systemctl start httpd
[root@localhost~]# ps auxf |grep httpd
root      9279  0.0  0.0   4264   672 pts/1    S+   14:37   0:00  \_ grep httpd
root      8310  0.0  0.1  10092  2912 ?        Ss   14:19   0:00  /usr/sbin/httpd
apache    8311  0.0  0.0  10092  2060 ?        S    14:19   0:00  \_ /usr/sbin/httpd
apache    8312  0.0  0.0  10092  2060 ?        S    14:19   0:00  \_ /usr/sbin/httpd
apache    8313  0.0  0.0  10092  2060 ?        S    14:19   0:00  \_ /usr/sbin/httpd
apache    8314  0.0  0.0  10092  2060 ?        S    14:19   0:00  \_ /usr/sbin/httpd
apache    8315  0.0  0.0  10092  2060 ?        S    14:19   0:00  \_ /usr/sbin/httpd
apache    8316  0.0  0.0  10092  2060 ?        S    14:19   0:00  \_ /usr/sbin/httpd
apache    8318  0.0  0.0  10092  2060 ?        S    14:19   0:00  \_ /usr/sbin/httpd
apache    8319  0.0  0.0  10092  2060 ?        S    14:19   0:00  \_ /usr/sbin/httpd

[root@localhost~]# ps -ef
UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root         1     0  0 08:47 ?        00:00:00 init [5]  

//自定義顯示字段
[root@localhost~]# ps axo user,pid,ppid,%mem,command
[root@localhost~]# ps axo user,pid,ppid,%mem,command |grep httpd    
root      8310     1  0.1 /usr/sbin/httpd
apache    8311  8310  0.0 /usr/sbin/httpd
apache    8312  8310  0.0 /usr/sbin/httpd
apache    8313  8310  0.0 /usr/sbin/httpd
apache    8314  8310  0.0 /usr/sbin/httpd
apache    8315  8310  0.0 /usr/sbin/httpd
apache    8316  8310  0.0 /usr/sbin/httpd
apache    8318  8310  0.0 /usr/sbin/httpd
apache    8319  8310  0.0 /usr/sbin/httpd
root      9236  6798  0.0 grep httpd
[root@localhost~]# ps axo user,pid,ppid,%mem,%cpu,command --sort -%cpu |less

//查看指定進程的PID
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ cat /run/sshd.pid 
830
[root@localhost~]# ps aux |grep sshd
root     10180  0.0  0.0   7224  1024 ?        Ss   16:00   0:00 /usr/sbin/sshd
[root@localhost~]# pgrep -l sshd
10180 sshd
[root@localhost~]# pgrep sshd
10180
[root@localhost~]# pidof sshd
10180

//查看進程樹
[root@localhost~]# pstree

動態查看進程 top

[root@localhost~]# top
[root@localhost~]# top -d 1
[root@localhost~]# top -d 1 -p 10126                        查看指定進程的動態信息
[root@localhost~]# top -d 1 -p 10126,1
[root@localhost~]# top -d 1 -u apache                    查看指定用戶的進程
[root@localhost~]# top -d 1 -b -n 2 > top.txt             將2次top信息寫入到文件

第一部分：系統總體統計信息
top - 14:15:04 up 47 min,  2 users,  load average: 0.25, 0.18, 0.12
Tasks: 235 total,   1 running, 234 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Cpu(s):  8.9%us,  1.0%sy,  0.0%ni, 90.1%id,  0.0%wa,  0.0%hi,  0.0%si,  0.0%st
Mem:   7944064k total,   746164k used,  7197900k free,    35724k buffers
Swap:  1048568k total,        0k used,  1048568k free,   261492k cached

load average: 0.86, 0.56, 0.78      系統最近 1分鐘，5分鐘，15分鐘平均負載

第二部分：進程信息
命令
h|?幫助
M    按內存的使用排序
P    按CPU使用排序
N    以PID的大小排序
R    對排序進行反轉
f    自定義顯示字段
1    顯示全部CPU的負載

<    向前
>    向後
z    彩色
W 保存top環境設置

使用信號控制進程

 kill,killall,pkill,top

給進程發送信號

[root@localhost~]# kill -l      //列出全部支持的信號
編號 信號名
1) SIGHUP             從新加載配置
2) SIGINT             鍵盤中斷^C
3) SIGQUIT        　　 鍵盤退出
9) SIGKILL            強制終止
15) SIGTERM        　　終止（正常結束），缺省信號
18) SIGCONT        　　繼續
19) SIGSTOP        　　中止
20)SIGTSTP      　　　　暫停^Z

給vsftpd進程發送信號1,15

[root@localhost~]# ps aux |grep vsftpd
root      9160  0.0  0.0  52580   904 ?        Ss   21:54   0:00 /usr/sbin/vsftpd /etc/vsftpd/vsftpd.conf
[root@localhost~]# kill -1 9160            //發送重啓信號
root      9160  0.0  0.0  52580   904 ?        Ss   21:54   0:00 /usr/sbin/vsftpd /etc/vsftpd/vsftpd.conf

[root@localhost~]# kill 9160                //發送中止信號
[root@localhost~]# ps aux |grep vsftpd

//1
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ ps aux |grep crond
root       478  0.0  0.1 124144  1572 ?        Ss   09:35   0:00 /usr/sbin/crond -n
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ sudo kill -1 478
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ ps aux |grep crond
root       478  0.0  0.1 124144  1572 ?        Ss   09:35   0:00 /usr/sbin/crond -n

//15
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ sudo kill 478
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ ps aux |grep crond
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ sudo systemctl start crond 
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ ps aux |grep crond
root     22319  0.0  0.1 124140  1548 ?        Ss   14:54   0:00 /usr/sbin/crond -n

信號測試9,15

[root@localhost~]# touch file1 file2
[root@localhost~]# tty 
/dev/pts/1
[root@localhost~]# vim file1

[root@localhost~]# tty
/dev/pts/2
[root@localhost~]# vim file2

[root@localhost~]# ps aux |grep vim
root      4362  0.0  0.2  11104  2888 pts/1    S+   23:02   0:00 vim file1
root      4363  0.1  0.2  11068  2948 pts/2    S+   23:02   0:00 vim file2

[root@localhost~]# kill 4362
[root@localhost~]# kill -9 4363

[root@localhost~]# killall vim                //給全部vim進程發送信號
[root@localhost~]# killall httpd

信號測試18,19

[root@localhost~]# ps aux |grep sshd
root      5571  0.0  0.0  64064  1164 ?                Ss   09:35   0:00 /usr/sbin/sshd

[root@localhost~]# kill -STOP 5571
[root@localhost~]# ps aux |grep sshd
root      5571  0.0  0.0  64064  1164 ?                Ts   09:35   0:00 /usr/sbin/sshd

[root@localhost~]# kill -cont 5571
[root@localhost~]# ps aux |grep sshd
root      5571  0.0  0.0  64064  1164 ?                Ss   09:35   0:00 /usr/sbin/sshd

[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ ps aux |grep crond
root     22319  0.0  0.1 124140  1568 ?        Ss   14:54   0:00 /usr/sbin/crond -n
yang     22427  0.0  0.0 112648   964 pts/2    R+   15:07   0:00 grep --color=auto crond
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ 
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ sudo kill -19 22319
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ ps aux |grep crond
root     22319  0.0  0.1 124140  1568 ?        Ts   14:54   0:00 /usr/sbin/crond -n
yang     22431  0.0  0.0 112648   964 pts/2    R+   15:07   0:00 grep --color=auto crond
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ 
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ sudo kill -cont 22319
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ ps aux |grep crond
root     22319  0.0  0.1 124140  1568 ?        Ss   14:54   0:00 /usr/sbin/crond -n
yang     22436  0.0  0.0 112648   960 pts/2    R+   15:08   0:00 grep --color=auto crond

踢出一個從遠程登陸到本機的用戶

[root@localhost~]# pkill --help
pkill: invalid option -- '-'
Usage: pkill [-SIGNAL] [-fvx] [-n|-o] [-P PPIDLIST] [-g PGRPLIST] [-s SIDLIST]
    [-u EUIDLIST] [-U UIDLIST] [-G GIDLIST] [-t TERMLIST] [PATTERN]
[root@localhost~]# pkill -u alice

[root@localhost~]# w
 15:46:44 up  2:19,  4 users,  load average: 0.17, 0.12, 0.08
USER     TTY      FROM              LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT
root     tty1     :0               21:32     ?     4:22   4:22  /usr/bin/Xorg :
root     pts/0    :0.0             15:46    0.00s  0.00s  0.00s w
root     pts/3    172.16.8.100     15:46    2.00s  0.01s  0.00s sleep 50000

[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ w
 15:17:25 up  5:42,  3 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
USER     TTY      FROM             LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT
yang     pts/0    123.120.22.32    15:00   21.00s  0.00s  0.00s -bash
yang     pts/1    123.120.22.32    15:00    5.00s  0.00s  0.00s w
yang     pts/2    123.120.22.32    12:04   13.00s  0.12s  0.02s vim file1
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ pkill -t pts/2                //終止pts/2上全部進程
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ pkill -9 -t pts/2            //終止pts/2上全部進程  並結束該pts/2

[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ w
 15:20:59 up  5:45,  3 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
USER     TTY      FROM             LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT
yang     pts/0    123.120.22.32    15:00    3:55   0.00s  0.00s -bash
yang     pts/1    123.120.22.32    15:00    3.00s  0.01s  0.00s w
yang     pts/2    123.120.22.32    15:20    3.00s  0.00s  0.00s -bash
[yang@iZm5eiwihahzq6ds23gbf6Z ~]$ sudo pkill -u yang

進程優先級nice

Linux 進程調度及多任務

  每一個CPU（或CPU核心）在一個時間點上只能處理一個進程，經過時間片技術，Linux實際可以運行的進程（和線程數）能夠超
出實際可用的CPU及核心數量。Linux內核進程調度程序將多個進程在CPU核心上快速切換，從而給用戶多個進程在同時運行的印象。

相對優先級 nice

  因爲不是每一個進程都與其餘進程一樣重要，可告知進程調度程序爲不一樣的進程使用不一樣的調度策略。常規系統上運行的大多
數進程所使用的調度策略爲 SCHED_OTHER (也稱爲SCHED_NORMAL)，但還有其它一些調度策略用於不一樣的目的。

SCHED_OTHER 調度策略運行的進程的相對優先級稱爲進程的 nice 值，能夠有40種不一樣級別的nice值。

nice 值越高： 表示優先級越低，例如+19，該進程容易將CPU 使用量讓給其餘進程。
nice 值越低： 表示優先級越高，例如-20，該進程更不傾向於讓出CPU。

查看進程的nice級別

1. 使用top查看nice級別
NI: 實際nice級別
PR: 將nice級別顯示爲映射到更大優先級隊列，-20映射到0，+19映射到39

3. 使用ps查看nice級別
[root@tianyun ~]# ps axo pid,command,nice --sort=-nice
[root@tianyun ~]# ps axo pid,command,nice,cls --sort=-nice
TS 表示該進程使用的調度策略爲SCHED_OTHER

啓動具備不一樣nice級別的進程

啓動進程時，一般會繼承父進程的 nice級別，默認爲0。

[root@tianyun ~]# nice -n -5 sleep 6000 & 
[root@tianyun ~]# ps axo command,pid,nice |grep sleep

[root@tianyun ~]# nice -n -20 systemctl start httpd
[root@tianyun ~]# ps axo pid,command,nice,cls |grep httpd
11116 /usr/sbin/httpd             -20  TS
11119 /usr/sbin/httpd             -20  TS
11120 /usr/sbin/httpd             -20  TS
11121 /usr/sbin/httpd             -20  TS
11122 /usr/sbin/httpd             -20  TS
11123 /usr/sbin/httpd             -20  TS
11124 /usr/sbin/httpd             -20  TS
11125 /usr/sbin/httpd             -20  TS
11126 /usr/sbin/httpd             -20  TS

更改現有進程的nice級別

1. 使用top更改nice級別
r    調整進程的優先級（Nice Level） （-20高）  －－－0－－－ （19低）

2. 使用shell更改nice級別
[root@tianyun ~]# sleep 7000 &
[3] 10089
[root@tianyun ~]# renice -20 10089
10089: old priority 0, new priority -20

做業控制 jobs

  做業控制是一個命令行功能，容許一個shell 實例來運行和管理多個命令。
若是沒有做業控制，父進程fork()一個子進程後，將sleeping，直到子進程退出。
使用做業控制，能夠選擇性暫停，恢復，以及異步運行命令，讓 shell 能夠在子進程運行期間返回接受其餘命令。

foreground, background, and controlling terminal

foreground: 前臺進程是在終端中運行的命令，該終端爲進程的控制終端。前臺進程接收鍵盤產生的輸入和信號，並容許從終端讀取或寫入到終端。
background: 後臺進程沒有控制終端，它不須要終端的交互。

示例

[root@localhost~]# sleep 3000 &                          //運行程序（時），讓其在後臺執行
[root@localhost~]# sleep 4000                            //^Z,將前臺的程序掛起（暫停）到後臺
[2]+  Stopped             sleep 4000

[root@localhost~]# ps aux |grep sleep
root      8895  0.0  0.0 100900   556 pts/0    S    12:13   0:00 sleep 3000
root      8896  0.0  0.0 100900   556 pts/0    T    12:13   0:00 sleep 4000

[root@localhost~]# jobs                                     //查看後臺做業
[1]-  Running                sleep 3000 &
[2]+ Stopped               sleep 4000

[root@localhost~]# bg %2                                //讓做業2在後臺運行
[root@localhost~]# fg %1                                //將做業1調回到前臺

[root@localhost~]# kill %1                                //kill 1，終止PID爲1的進程

[root@localhost~]# (while :; do date; sleep 2; done) &  //進程在後臺運行，但輸出依然在當前終端

[root@localhost~]# (while :; do date; sleep 2; done) &>/dev/null &