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Linux进程

2019-10-6 12:19| 发布者: admin| 查看: 367| 评论: 0

摘要: 1、什么是进程当一个程序开始执行后，在开始执行到执行完毕退出这段时间内，它在内存中的部分就叫称作一个进程。同一程序可产生多个进程（一对多关系），以允许同时有多位用户运行同一程序，却不会相冲突。一个进程 ...

1、什么是进程

当一个程序开始执行后，在开始执行到执行完毕退出这段时间内，它在内存中的部分就叫称作一个进程。
同一程序可产生多个进程（一对多关系），以允许同时有多位用户运行同一程序，却不会相冲突。
一个进程被触发，会占用一定的内存空间，如果内存不够，会触发OOM killer（out-of-memory killer）机制，该机制会监控那些占用内存过大，尤其是瞬间很快消耗大量内存的进程，为了防止内存耗尽而内核会把该进程杀掉，从而出现系统不稳定的情况。

fork机制：

当计算机开机的时候，内核(kernel)只建立了一个systemd(rhel6为init)进程。剩下的所有进程都是systemd进程通过fork机制建立的。
父进程产生子进程，使用COW（写时复制）机制，也就是说只有当子进程要修改数据时，父进程才会为子进程clone一块新内存空间。
子进程要通过父进程复制自身得到，这就是fork。当进程fork的时候，Linux在内存中开辟出一片新的内存空间给新的进程，并将父进程空间中的内容复制到新的空间中，这时子进程将会被分配到一个唯一的进程ID（PID），此后子进程通过exec的方式加载自己的程序代码。
一个进程除了有一个PID之外，还会有一个PPID(parent PID)来存储的父进程PID。如果我们循着PPID不断向上追溯的话，总会发现其源头是systemd进程。所以说，所有的进程也构成一个以systemd为根的树状结构。

进程身份：

对于一个进程而言，也有一个身份，是谁在执行这个可执行文件

#打开一个进程

passwd

#打开一个新终端，查看该进程

ps -elf |grep passwd

2、变量

变量分为全局变量和局部变量
在linux里，进程之间是有父子关系的，形成一个树形结构
全局变量会被子进程继承
局部变量不会被子进程继承

例：

#设置一个全局变量

export xx=ls

#设置一个局部变量

zz=kk

#切换一个用户，查看这两个变量是否都能访问

su - tt

echo $xx

可以访问

echo $kk

不能访问

3、多进程

多进程：在系统中同时运行多个进程，但CPU同一时间，只能执行一个任务，将CPU时间分片，多个进程轮流使用。即使多核CPU，一个进程，同一时间，只能被分配到一个CPU上运行
多线程：将一个进程中多个不相干的任务，使用多个线程完成，同一时间，多个线程可被分配到多个CPU同时运行，提高执行效率。
也就是说，线程是进程的子单位，多线程间可共享进程打开的资源，比如：打开的文件描述符。

4、进程的状态

R	running，正在被CPU执行或正在等待分配CPU的进程
S	sleeping，可中断的睡眠状态，一般指进程在等待某个事件的发生，而被挂起，比如：服务进程，在没有连接时，就处于sleeping状态，等待有人来连接时再被唤醒，节省资源
D	不可中断的睡眠状态，无法通过kill杀掉它，除非reboot。这种状态一般是因为进程在等待I/O，比如：磁盘I/O，网络I/O等，这时，很可能I/O设备出故障了
T	暂停或停止状态，进程被暂停于内存中，但不会被调度，除非手动启动。
Z	僵尸进程就是已经结束的进程，但是还没有从进程表中删除。僵尸进程太多会导致进程表里面条目满了，进而导致系统崩溃，倒是不占用系统资源。

程序运行机制：

一个程序运行时，认为内存中只有自己和内核
CPU同一时间，只能执行一个指令，所以将CPU时间分片，多进程间轮流使用
一个进程在被CPU执行时，如果需要磁盘上的数据，这时，通过系统调用，通知内核，将数据从硬盘读到内存，这个过程称为IO，而进程此时在等待IO，会被内核调度，处于睡眠状态，并且不可中断

这个过程又分两部分：内核先将数据读取到自己的内存中，然后再复制到进程内存中。
一个进程耗完CPU时间，会被调度出去，处于睡眠状态，此时可中断

进程分类：

CPU-Bound，CPU密集型进程
IO-Bound，IO密集型进程，优先级应该高些

5、查看进程

5.1、ps

如果不带任何选项，仅查看当前shell中的进程

所有信息，是通过遍历/proc目录下的进程映射文件获取的

ps命令有两种语法格式：

标准格式，带-
BSD语法格式，不带-

ps aux |more

a，查看所有和终端相关的进程

#TIME 这个进程从触发到现在，共占用了多少CPU时间

u，以用户为中心组织进程状态信息显示

#VSZ 虚拟内存集，也就是进程在线性（虚拟）地址空间中实际占用的空间大小

#RSS 常驻内存集，也就是不能被交换到交换分区的内存数据

x，查看和终端无关的进程

#TTY以?显示的，表示这个进程和终端无关

#自定义显示信息

ps axo pid,command

#可以查看当前终端进程的父进程，也就是echo $$查看到的，bash进程

ps -l

ps -elf | more

e，表示查看所有的进程
l，表示以更详细的显示
f，显示完整格式的进程信息

显示内容：

F，程序标识

#4，说明是通过root用户运行的

#1，表示子程序只进行了fork，而没有实际执行（exec）

#5，apache用户

S，进程状态
PPID，这个进程的父进程的PID，对于每一个进程而言，都有一个唯一的号码和它的PID
STIME，进程启动时间
tty，如果为？，表示这是一个内核进程
psr，cpu编号，表示运行在哪个cpu上
stprio，实时优先级，如果一个进程占用CPU太多，内核会作惩罚，降低其优先级

#以树形结构列出进程间关系

ps -axjf

#查看进程之间的父子关系

pstree

pstree -Aup

-A 显示出树形结构
-u 显示用户
-p 显示PID

#查询进程PID

pidof sshd

5.2、pgrep

#把以htt开头的服务进程的PID显示出来

pgrep -f htt

#精确匹配一个服务名称

pgrep -x httpd

#显示服务的最后启动的进程

pgrep -ln httpd

#显示服务最先启动的进程

pgrep -lo httpd

5.3、top

top

动态显示系统的进程情况，默认每3秒刷新一次

时间 #系统当前时间
up #系统运行时间
load average #CPU在1分钟、5分钟、15分钟内的平均负载，表示单位时间内队列中正在等待CPU调度的进程数的平均值。可用uptime命令查看
tasks #多少个任务
cpu #cpu使用情况
mem #内存使用情况
swap #虚拟内存使用情况

PID 进程的PID
USER 用户
PR 优先级
NI PR+NI才是这个进程真正的优先级
VIRT 虚拟内存
RES 实际内存
SHR 共享内存，两个进程间会共享内存页
S 进程状态
%CPU CPU百分比
%MEM 内存的百分比
TIME+ CPU的占用时间
COMAND 进程文件

命令：

？帮助
P 按CPU的百分比来排序
M 按内存的百分比来排序
N 以PID来排序
q 退出

#每2秒刷新一次，共刷新3次

top -d 2 -n 3

#查找固定进程的资源使用情况

top -d 2 -n 3 -p PID

5.4、vmstat

查看内存状态的工具

#每一秒刷新一次，刷新3次

vmstat 1 3

显示内容解释：

procs

−r，等待运行的进程的个数

−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，用于存放要写入到磁盘的数据，把分散的写操作集中进行，减少磁盘碎片和硬盘的反复寻道，从而提高系统性能。可使用sync命令，手动将数据同步到磁盘。

    −cache，从磁盘读出存放到内存中，待今后使用的数据

swap

−si，数据进入swap的速率，单位kb/s

−so，数据离开swap的速率

−bi，从块设备读取数据的速率

−bo，保存数据至块设备的速率

system

−in，中断速率

−cs，上下文切换速率（也称为进程切换）

    −us，用户空间所使用的CPU时间比率

    −sy，内核空间所使用的时间比率

    −id，空闲比率

    −wa，等待IO完成所消耗的时间比率

    −st，被偷走的时间比率

#查看内存的统计信息

vmstat -s

#查看内存空间使用情况

free -m

5.5、lsof

查看系统打开的文件数

#查看80端口被谁占用

lsof -i:80

5.6、pidof

#查看ping进程的PID

pidof ping

6、进程的中断

进程管理进程，kill也是一个进程，发出一个信号对进程进行操作

6.1、kill

杀掉进程，注意：根进程（systemd或init）是杀不掉的
向指定的进程或进程组发送信号，对进程进行控制
确定进程是否还在

kill -信号 PID

只会杀掉指定的单个进程
不带信号选项，默认用15号信号

6.2、killall或pkill

#将名称匹配的进程全部杀掉

killall -信号进程名字

#将名称匹配的进程全部杀掉

pkill -信号进程名字

6.3、信号

#查看所有信号

kill -l

信号	解释
0	用来检测进程是否存在如：killall -0 httpd，如果什么输出都没有，表示有这个进程，否则，会输出告诉你没有这个进程。也可用echo $?来检测killall -0 httpd命令是否执行成功
1	表示挂起，让这个进程去重新加载配置文件，一般用于服务，用短称HUP代替1也可以
2	表示键盘中断，向处于前台的进程发送一个终止运行的信号，如：ctrl+c 例：ping 8.8.8.8，这时，给这个进程发送一个2号信号，该进程就被终止了
3	表示键盘退出，和信号2的作用类似，但在杀死进程的同时，又将进程启动了。如：ctrl+\ 例：ping 8.8.8.8，这时，给这个进程发送一个3号信号，就掉一个包
9	表示中断，无法拦截，不能正常结束的进程，可用信号9强制杀掉。 killall -9 httpd 把httpd服务全杀掉，用-9杀掉的进程，比较难再启动，相当于直接把电源拔掉
15	表示终止，正常终止进程，相当于正常关机，如果kill命令不带任何选项，默认就是这个信号
18	继续，让暂停的进程继续运行，如：fg、bg命令
19	暂停，将一个程序暂停运行，如:ctrl+z，将一个进程放到后台，并暂停运行

7、控制进程作业

比如：ping，当前终端就不能做其它操作了，这是因为当触发一个子进程的时候，父进程进入休眠状态，直到子进程退出

#查看ping的父进程是2276

ps -elf |grep ping

#查看父进程的状态

ps -elf |grep 2276

只有作业控制，才可以让终端可以同时进行多个操作，比如：ping 10.0.0.1 &
前台进程：和终端相关，通过终端启动的进程
守护进程：和终端无关，一般通过系统引导过程中启动的进程

7.1、&

加在一个命令的最后，可以把这个命令放到后台执行

#将ping命令放到后台运行

ping 1.1.1.1 &

7.2、ctrl + z

可以将一个正在前台执行的命令放到后台，并且处于暂停状态。

ping 1.1.1.1

ctrl+z

7.3、jobs

查看当前有多少在后台运行的命令

#显示所有任务的PID

#jobs的状态可以是running, stopped, terminated

#但是如果任务被终止了（kill），shell 从当前的shell环境已知的列表中删除任务的进程标识

jobs -l

7.4、fg

将后台中的命令调至前台继续运行。如果后台中有多个命令，可以用fg %jobnumber（是命令编号，不是进程号）将选中的命令调出。

#将后台运行的命令编号为1的进程调到前台执行

fg %1

7.5、bg

将一个在后台暂停的命令，变成在后台继续执行。

#通过job id控制后台的进程继续执行

bg %2

7.6、kill

方法1：通过jobs命令查看job号（假设为num），然后执行kill %num

方法2：通过ps命令查看job的进程号（PID，假设为pid），然后执行kill pid

前台进程的终止：Ctrl+c

7.7、nohup

实现让一个进程始终保持在后台运行，即使关闭当前的终端也没关系
可以让一个进程的父进程变成1，和终端无关，脱机运行，除非关机

#使用nohup，执行ping

#然后关掉当前终端，打开一个新终端

nohup ping 10.0.0.1 &

ps -elf |grep ping

可以看到这个进程还在运行，并且终端变成?，父进程PID为1

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