Linux随笔05

第5章 进程管理

　　进程的含义为正在运行的程序，包括这个运行的程序所占用的系统资源。进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运动活动，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。同一个程序，同一时刻被两次运行，它们就是两个独立的进程。

5.1 初始进程

　　在使用passwd命令时，系统将执行/usr/bin/passwd这个程序文件，同时会产生一个进程

　　/usr/bin/passwd程序文件会占用少量的硬盘来存储空间，并且不会占用系统的四大核心资源Disk IO、Memory、CPU、Network。如果用户执行了该程序文件，系统将会产生一个passwd进程。

 

　　进程是已启动的可执行程序的运行实例

　　进程的组成部分：

　　（1）已分配内存的地址空间；

　　（2）安全属性，包括所有权凭据和特权　　

　　（3）程序代码的一个或多个执行线程；

　　（4）进程状态

　　每个进程都有唯一的进程标识PID，一个PID只能标识一个进程，PPID为父进程ID，需要给该进程分配系统资源。

 

　　进程状态：指程序执行过程中的变化。进程状态随着程序的执行和外界条件的变化而转换。一般分为：就绪态、运行态、阻塞态。

　　就绪态：进程已经具备运行条件，但是CPU还没有分配过来。

　　运行态：进程占用CPU，并在CPU上运行

　　阻塞态：进程因等待某件事发生而暂时不能运行

 　　不同的进程对系统资源的需求是不一样的，有些进程属于IO密集型，有些进程属于CPU密集型

 

 

5.2 查看进程

　　5.2.1 静态查看进程：

　　ps命令可以查看静态进程，仅仅是捕获某一个瞬间某一个进程的状态，类似于给进程制作快照。

　　使用ps aux命令查看当前目录的进程，包括进程的PID（进程ID）、进程名称、占用CPU时间、内存使用情况等

aux	功能
a	显示终端上的所有进程，包括其他用户的进程
u	表示列出进程的用户
x	显示所有终端的进程

 

　　当TTY为“ ？”时表示不依赖任何终端运行

　　基本权限意义：

列名	说明
USER	运行进程的用户
PID	进程ID
%CPU	CPU占有率
%MEM	内存占用率
VSZ	占用虚拟内存
RSS	占用实际内存
TTY	进程运行的终端
STAT	进程状态
TIME	进程累计占用CPU时间
COMMAND	进程发起者

 

　　ps aux --sort -%cpu命令：用于查看系统中运行的进程，按照CPU占有百分比的降序排序

 

　　ps-ef命令：查看UID、PID、PPID等信息。它结合了两个命令：ps 和 grep。ps 命令用于显示进程信息，而 grep 命令用于过滤结果。在这个组合命令中，ps -ef 用于在 ps 命令的结果中搜索与指定关键词匹配的进程。

 

 　　一般情况下不是所有显示的内容都有意义，为了快速查找，需要显示的内容简洁并有针对性，用户可以使用“ps aox”命令自定义显示的字段

　　ps aox命令：用来查看系统中所有进程的详细信息，如进程ID、用户、占用资源等。

 

 

　　查看指定进程PID的方法：

　（1）使用cat命令

　（2）使用pidof命令

 　（3）使用pgrep命令

 

 

　　5.2.2 动态查看进程：

　　top命令可以实时动态地显示进程，类似于Windows系统中的任务管理器。使用top命令动态查看进程时，进程信息分为上下两部分，上面为整体信息，下面为每一个进程的信息。

　　 如图所示：

　　Tasks：230 total：进程个数

　　1 runnin：正在使用CPU的进程个数

　　229 sleepi：进程休眠个数

　　0 stopped：进程停止个数

　　0 zombie：进程僵死个数

 

　　按M键以内存占用率排序

 

　　按P键以CPU占有率排序

 

　　按N键以PID数值大小排序

 

　　按R键对排序进行反转

 

 　　按F键显示自定义显示字段。按上下键移动。按空格键选中。按q键退出自定义显示字段。按W键保存自定义显示字段

 

　　按1键显示所有CPU的负载

 

　　top -d可以设置刷新时间，以秒为单位

 

　　top -p可以指定查看一个或多个进程的动态信息

 

　　top -u可以查看用户的进程

　　top -n可以设置刷新次数，完成后自动退出

 

 

5.3 信号控制进程 

　　在进程运行进程中，若由于某些原因需要终止该进程，用户可以给与该进程一个信号（signal），进程接收到信号之后，就会依照信号的要求做出相应的反应。

　　5.3.1 kill命令

　　Linux中的kill命令用来终止指定进程的运行。首先使用ps/pidof/top等工具获取进程PID，然后使用kill命令来杀死该进程。kill命令通过向进程发送指定的信号来结束相应的进程。

　　kill -l命令查看全部信号

 

　　常见的信号：

信号编号	名称	特性及意义
1	SIGHUP	启动被终止的进程，重新加载，PID不会发生变化
9	SIGKILL	强制终止进程，使用此信号可能导致进程无法再次启动
15	SIGTERM	默认信号，以正常流程终止进程，允许进程释放资源。若进程已出现问题无响应，此信号将不起作用
18	SIGCONT	恢复进程
19	SIGSTOP	暂停进程

　　

　　使用pidof命令查看vsftpd服务进程PID，然后测试信号SIGHUP。

　　eg. vsftpd配置文件发生改变，希望重新加载

[root@localhost suli]# pidof vsftpd
[root@localhost suli]# kill -1 vsftpd
[root@localhost suli]# pidof vsftpd

 

　　测试信号SIGTERM，该信号为默认信号，可省略输入15编号，服务器进程停止。一般情况下，程序会自带终止服务。

　　eg. vsftpd服务停止脚本为“systemctl stop vsftpd”

[root@localhost suli]# kill 11847
[root@localhost suli]# pidof vsftpd

 

　　tty命令：重新开启终端

 

 

 　　5.3.2 killall命令

　　killall命令可以用于终止某个指定名称的服务所对应的全部进行

　　eg. 使用killall命令终止所有的vsftpd服务进程

[root@localhost suli]# killall vsftpd
[root@localhost suli]# pidof vsftpd

 

 

5.4 进程优先级

　　进程优先级是一个数值，动态的优先级和静态的优先级决定了进程被CPU处理的顺序。一个拥有更高进程优先级的进程被CPU处理的概率更高。 　　每个CPU(或CPU核心)在一个时间点上只能处理一个进程，通过时间片技术，Linux系统能够运行的进(和线数)可以超出实际可用的CPU及其核心数量。Linux内核进程调度程序将多个进程在CPU核心上快速切换，从而造成多个进程在同时运行的假象。 　　

　　由于不是每个进程都同样重要，可以让进程调度程序为不同的进程使用不同的调度策略。常规系统上运行的大多数进程所使用的调度策略为SCHEDOTHER(也称为SCHED_NORMAL),但还有其他一些调度策略用于不同的目的。 　　

　　SCHED_OTHER调度策略使用的进程的相对优先级称为进程的nice值，有40个不同级别，其范围为-20~19,数值越小优先级越高，数值越大优先级越低。例如，-20的优先级最高，该进程不倾向于让出CPU;19的优先级最低，该进程容易将CPU让给其他进程。 　　

　　此处需要注意的是，普通用户调整应用程序优先权值的范围为0~19,只有超级用户有权限使用更高的优先权值。

 

 

5.5 作业控制

 

　　作业控制是一个命令行功能，允许一个Shell实例运行和管理多个命令。如果没有作业控制，父进程 fork()一个子进程后将休眠，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。

　   foreground：前台进程是在终端中运行的命令，该终端为进程的控制终端。前台进程接收键盘产生的输入和信号，并允许从终端读取或写入到终端。

　   background：后台进程没有控制终端，不需要终端的交互。

　　jobs命令用于显示当前Shell中的作业列表及作业状态，包括后台运行的任务，该命令可以显示作业ID

　　bg命令可以把任务移动至后台

　　fg命令可以将后台进程移动到前台，进程会占用终端，既可以使用键盘读取或写入。使用fg命令时不添加任何作业号，则默认调用最近的一个进程