2023.6.1 Linux系统进程管理
01.Linux系统进程管理
什么是进程
进程⽣命周期
监控和管理进程
静态监控进程
动态监控进程
信号管理进程
后台进程管理
什么是进程
进程是已启动的可执⾏程序的运⾏实例，进程有以下组成部分:
分配内存, 已分配内存的地址空间
安全属性, 进程的运⾏身份和权限
进程代码, 运⾏⼀个或多个的线程
进程状态, 进程运⾏后的多种状态
静态程序, ⼆进制⽂件, 静态/bin/ls, /usr/sbin/sshd
动态进程, 程序运⾏的过程, 有⽣命周期及运⾏状态
进程的运⾏环境，包括以下⼏个部分：
局部和全局变量
当前的调度上下⽂
分配给进程使⽤的系统资源，例如⽂件描述符、⽹络端⼝等
给进程分配对应的pid,ppid
进程⽣命周期
1. 创建阶段：进程被创建时，⾸先需要通过系统调⽤ fork() 或者 exec() 来创建进程。
2. 就绪阶段：创建进程后，进程被放置在系统的就绪队列中，等待 CPU 的分配。
3. 运⾏阶段：当 CPU 分配给进程后，进程开始执⾏，此时进程的状态变为运⾏状态。
4. 阻塞阶段：当进程在执⾏过程中遇到某些阻塞事件时，例如等待 I/O 操作完成，进程将会进⼊阻塞状态，此时
进程将不再占⽤ CPU 资源。
5. 结束阶段：当进程完成它的任务，或者被终⽌时，它将被系统回收。在这个阶段，进程会被标记为僵⼫进程，
直到⽗进程调⽤ wait() 或 waitpid() 系统调⽤来回收进程资源，最终进程将被彻底销毁。
需要注意的是，进程的⽣命周期并不是线性的，进程状态可以在不同的阶段之间相互转换，例如在运⾏阶段时，进
程可能会因为等待 I/O 操作⽽进⼊阻塞状态，等待 I/O 操作完成后再回到运⾏状态。
监控和管理进程
在多任务处理操作系统中，每个CPU(或核⼼)在⼀个时间点上只能处理⼀个进程。
在进程运⾏时，它对 CPU 时间和资源分配的要求会不断变化，从⽽为进程分配⼀个状态，它随着环境要求⽽改
变。
静态监控进程
静态查看进程通常使⽤ ps 命令
了解进程如下选项:
PID,PPID
当前的进程状态
内存的分配情况
CPU 和已花费的时间
⽤户UID决定进程的特权
[root@wing ~]# ps aux|less
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.0 0.3 46276 5836 ? Ss Feb27 0:46
/usr/lib/systemd/systemd --system --deserialize 21
USER: //运⾏进程的⽤户
PID: //进程 ID
%CPU: //CPU 占⽤率
%MEM: //内存占⽤率
VSZ: //占⽤虚拟内存
RSS: //占⽤实际内存 驻留内存
TTY: //进程运⾏的终端
STAT: //进程状态 man ps (/STATE)
R //进程运⾏
S //可中断睡眠
D //不可中断睡眠
Z //僵⼫进程
X //进程已经退出
T //进程被暂停
Ss s //进程的领导者，⽗进程
S< < //优先级较⾼的进程
SN N //优先级较低的进程
R+ + //表示是前台的进程组
ps 命令使⽤⽅法
动态监控进程
Sl //以线程的⽅式运⾏
START: //进程的启动时间
TIME: //进程占⽤ CPU 的总时间
COMMAND: //进程⽂件，进程名
//对进程的CPU进⾏排序展示
[root@wing ~]# ps aux --sort %cpu |less
[root@wing ~]# ps aux --sort -%cpu |less
//⾃定义显示字段
[root@wing ~]# ps axo user,pid,ppid,%mem,command |grep nginx
root 122914 1 0.0 nginx: master process nginx
nginx 122915 122914 0.1 nginx: worker process
//显示进程的⼦进程
[root@wing ~]# yum install nginx -y
[root@wing ~]# systemctl start nginx
[root@wing ~]# ps auxf |grep nginx
root 122914 0.0 0.0 46308 956 ? Ss 17:32 0:00 nginx: master process
nginx
nginx 122915 0.0 0.1 48780 1976 ? S 17:32 0:00 \_ nginx: worker
process
//查看指定进程PID
[root@wing ~]# ps aux|grep sshd
root 1157 0.0 0.1 105996 3604 ? Ss Feb27 0:00 /usr/sbin/sshd -D
[root@wing ~]# cat /run/sshd.pid
1157
//pgrep常⽤参数, -l -a
[root@wing ~]# pgrep sshd
1157
118579
[root@wing ~]# pidof sshd
118579 1157
//查看进程树
[root@wing ~]# pstree
[root@wing ~]# top
[root@wing ~]# top -d 1
[root@wing ~]# top -d 1 -p 10126 查看指定进程的动态信息
[root@wing ~]# top -d 1 -p 10126,1
[root@wing ~]# top -d 1 -u apache 查看指定⽤户的进程
系统负载的计算和意义
进程以及⼦进程和线程产⽣的计算指令都会让cpu执⾏,产⽣请求的这些进程组成"运⾏队列",等待cpu执⾏,这个队列
就是系统负载, 系统负载是所有cpu的运⾏队列的总和.
信号管理进程
使⽤kill命令发送信号与进程通信
定义守护进程的⻆⾊
结束⽤户会话和进程
kill,killall,pgrep,pkill
[root@wing ~]# top -d 1 -b -n 2 > top.txt 将 2 次 top 信息写⼊到⽂件
top 常⻅指令
h 查看帮出
z 以彩⾊信息展示
1 显示所有CPU的负载
s 设置刷新时间
b ⾼亮现实处于R状态的进程
M 按内存使⽤百分⽐排序输出
P 按CPU使⽤百分⽐排序输出
R 对排序进⾏反转
f ⾃定义显示字段
k kill掉指定PID进程
W 保存top环境设置 ~/.toprc
q 退出
[root@wing ~]# w
20:25:48 up 95 days, 9:06, 1 user, load average: 2.92, 0.00, 0.00
//假设当前计算机有4个核⼼的cpu,当前的负载是2.92
cpu1 cpu2 cpu3 cpu4
2.94/4(个cpu核⼼) = 73%的cpu资源被使⽤,剩下27%的cpu计算资源是空想的
//假设当前的计算有2个核⼼的cpu,当前的负载是2.92
2.92/2 = 146% 已经验证超过了cpu的处理能⼒
kill命令发送信号
[root@wing ~]# kill -l //列出所有⽀持的信号
//常⻅信号列表:
数字信号 信号别名 作⽤
1 HUP 挂起信号，往往可以让进程重新配置
2 INT 中断信号，起到结束进程的作⽤，和ctrl + c 的作⽤⼀样
3 QUIT 让进程退出，结果是进程退出
9 KILL 直接结束进程，不能被进程捕获
15 TERM 进程终⽌，这是默认信号
18 CONT 被暂停的进程将继续恢复运⾏
19 STOP 暂停进程
20 TSTP ⽤户停⽌请求，作⽤类似于ctrl + z 把进程放到后台并暂停
// 给 vsftpd 进程发送信号 1,15
[root@wing ~]# yum -y install vsftpd
[root@wing ~]# systemctl start vsftpd
//发送重启信号，例如 vsftpd 的配置⽂件发⽣改变，希望重新加载
[root@wing ~]# kill -1 9160
//发送停⽌信号，vsftpd 服务有停⽌的脚本 systemctl stop vsftpd
[root@wing ~]# kill 9160
// 给vim进程发送信号 9,15
[root@wing ~]# touch file1 file2
//使⽤远程终端1打开file1
[root@wing ~]# tty
/dev/pts/1
[root@wing ~]# vim file1
//使⽤远程终端2打开file2
[root@wing ~]# tty
/dev/pts/2
[root@wing ~]# vim file2
//查看当前进程pid
[root@wing ~]# 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
//发送15信号
[root@wing ~]# kill 4362
//发送9信号
[root@wing ~]# kill -9 4363
//还可以同时给所有vim进程发送信号, 模糊匹配，同时给多个进程发送信号
[root@wing ~]# killall vim
//使⽤pkill踢出从远程登录到本机的⽤户, pkill 类似killall
[root@wing ~]# w
后台进程管理
作业控制是⼀个命令⾏功能，允许⼀个 shell 实例来运⾏和管理多个命令。
如果没有作业控制，⽗进程 fork()⼀个⼦进程后，将 sleeping，直到⼦进程退出。
使⽤作业控制，可以选择性暂停，恢复，以及异步运⾏命令，让 shell 可以在⼦进程运⾏期间返回接受其 他命令。
前台进程,后台进程jobs,bg,fg
ctrl + Z , ctrl +c , ctrl + B
nohub
nohub的命令的作⽤是可以将程序以忽略挂起信号的⽅式运⾏。常⻅的⽤法是与&⼀起使⽤，将命令放到后台运
⾏，并且终端挂掉之后还会运⾏。
将程序放到后台运⾏⽤两中⽅法：
1. command & ：后台运⾏，关掉终端之后程序会停⽌。
2. nohub command & ：后台运⾏，关掉终端程序不会停⽌，还会继续运⾏。
20:50:17 up 95 days, 9:30, 1 user, load average: 0.00, 0.00, 0.00
USER TTY FROM LOGIN@ IDLE JCPU PCPU WHAT
wing pts/0 115.175.115.39 20:22 0.00s 0.01s 0.00s sshd: wing [priv]
//终⽌ pts/0上所有进程, 除了bash本身
[root@wing ~]# pkill -t pts/0
//终⽌pts/0上所有进程, 并且bash也结束（⽤户被强制退出）
[root@wing ~]# pkill -9 -t pts/0
//列出wing⽤户的所有进程，-l输出pid
[root@linux-wing ~]# pgrep -l -u wing
32206 sshd
32207 bash
[root@wing ~]# sleep 3000 & //运⾏程序(时)，让其在后台执⾏
[root@wing ~]# sleep 4000 //^Z,将前台的程序挂起(暂停)到后台
[2]+ Stopped sleep 4000
[root@wing ~]# ps aux |grep sleep
[root@wing ~]# jobs //查看后台作业
[1]- Running sleep 3000 &
[2]+ Stopped sleep 4000
[root@wing ~]# bg %2 //让作业 2 在后台运⾏
[root@wing ~]# fg %1 //将作业 1 调回到前台
[root@wing ~]# kill %1 //kill 1，终⽌ PID 为 1 的进程
[root@wing ~]# (while :; do date; sleep 2; done) & //进程在后台运⾏，但输出依然在当前终端
[root@wing ~]# (while :; do date; sleep 2; done) &>/dev/null &
注意点：
1. 如果使⽤nohub执⾏程序未显示进⾏标准输出流重定向，则标准输出流默认重定向到当前⼯作⽬录的
nohub.out⽂件中。如果当前⼯作⽬录的nohub.out⽂件不可写，输出重定向到$HOME/nohub.out⽂件中。
如果没有⽂件能创建或者打开⽤于追加，那么command参数指定的命令不可调⽤。
2. 如果标准错误未显示重定向，那么标准错误默认重定向到与标准输出相同的⽂件。
通常nohub & 会将⽇志输出到指定⽂件中：
标准输出与标准错误输出重定向：
1. 2>&1 标识标准错误输出重定向等同于标准输出重定向，及标准错误输出也重定向到⽂件test.log中。
2）&命令是命令放在后台执⾏
nohub ./test.sh > test.log &
nohub ./test.sh > test.log 2>&1 &
浙公网安备 33010602011771号