Linux进程管理简介及进程管理工具

一、进程管理理论知识简介

1、程序=指令+数据
2、进程是程序的副本，可以有多个。
3、内核是一个资源调度监视器。
4、进程的启动、调度都是由内核完成的、
5、cpu的运算能力靠时间流逝提供，内存将空间用于存储程序。
6、内存被事先划分了多个大小相同的页框（page frame），页面（page）可能为数据，在页框内。
7、Linux中的swap（交换分区）即是windows中的虚拟内存，即在内存不够用时使用磁盘资源存放内存中不常用的进程。
8、mmap：memory map–>共享内存空间。它映射至每个进程地址空间。
9、在Linux中，所有在用户空间中启动的进程，除init之外，都由其父进程创建的，其父进程通过fork（）系统调用实现。
10、父进程创建子进程后会终止（kill）子进程
11、所有进程的父进程是init。
12、若父进程的子进程无法被收回，内存无法被分配，会导致内存泄漏。、
13、内核中有所有进程的信息表。
14、线程（thread）：是一个进程内的多个执行流
15、用户空间和内核空间存在模式转换。
16、进程调度是内核的核心。

17、Linux有140个队列，优先级有140个，从0~139.
（1）数字越小，优先级越高（从100~139之间，属于静态优先级）。
（2）实时优先级：1~99，数字越大，优先级越高
（3）动态优先级：由内核维护，动态调整

18、进程的分类：
（1）批处理的进程
（2）交互式进程
（3）实时进程

19、Linux终端和进程的关系：
（1）控制台：/dev/console
（2）物理终端：/dev/pts#
（3）虚拟终端：/dev/tty[1-6]
（4）模拟终端：如ssh
（5）串行终端：/dev/serial或者/dev/ttyS#

（6）进程的两种类别
①跟终端相关的进程
②跟终端无关的进程

二、进程管理命令

1、进程管理的相关命令：
（1）ps （2）pstree （3）pidof （4）top （5）htop （6）pmap
（7）vmstat （8）dstat

2、pstree命令：查看进程树

3、ps命令
（1）作用：用于显示系统当前进程状态的命令
（2）格式：ps [OPTIONS]
（3）选项
①a：显示所有跟终端相关的进程。
例

# ps a

②x：显示所有跟终端无关的进程。
例：

# ps x

③u：以用户为中心显示进程相关信息
例：

# ps aux

各字段含义：USER：用户名PID：进程号%CPU：cputime/realtime，进程占用cpu时间比实际占用cpu时间的比%MEM：进程占用内存和实际内存空间的比例VSZ：Virtual memory Size（虚拟内存集，单位为KB）RSS：实际内存及集（也称非交换物理内存或者常驻内存集）TTY：使用哪个终端（？表示进程与终端无关）STAT：进程的状态    S：可中断睡眠状态    D：不可中断睡眠状态    R：运行或可运行状态    T：停止状态    Z：僵死状态    S:session leader（有子进程）    l：多线程进程    +：前台进程    N：低优先级进程    <：高优先级进程START：进程启动时间TIME：进程进行的时长COMMAND：由哪个命令发起的进程，带｛｝表示内核线程

④-e：显示所有进程
⑤-f：显示进程完整格式列表
⑥-F：显示进程额外信息
例1：

# ps -ef

字段说明：  PPID：父进程的PID号  C：进程占用cpu的时间

例2：

# ps -eF

字段说明：  PPID：父进程的PID号  C：进程占用cpu的时间  SZ:类似于（VSZ）虚拟内存集（单位为KB）  RSS：实际内存集  PSR：运行在哪颗CPU上

⑦-H：显示进程层次关系
例：

# ps -eFH

⑧-o：自定义显示格式
例1：只显示进程号和由哪个命令发起

# ps axo pid,command

例2：只显示pid、nice值，并且可翻页显示

# ps axo pid,command,nice | less

4、pgrep命令
（1）格式：pgrep [-flvx] [-u euid…] [-U uid…] … [PATTERN]
（2）作用：指定过滤条件以后显示符合条件的进程
（3）选项：
①-U [USERNAME|UID]：显示相关用户进程
例：

# pgrep -U hadoop

②-G GROUPNAME|GID：显示相关组进程
例：

# pgrep -G cloud

5、pidof命令
（1）作用：显示某个进程的进程号
（2）例：

# pidof bash

6、top命令
（1）top是一个交互式的命令，用于管理并且查看进程。
（2）选项：
①-d #：指定进程信息刷新时间间隔
②-b：以批次显示top刷新
③-n #：指定彼此显示时显示的批数
例：

# top -d 1 -b -n 5每秒刷新一次进程信息，共显示5批次

（3）top命令各字段的解释

# top1、第一行：当前系统时间  、  运行时长  、 当前登录用户数  、 平均负载（一般为小数）  cpu平均队列长度，分别为｛过去1分钟、过去5分钟、过去15分钟｝2、第二行：描述进程总数及状态3、第三行：CPU描述：按1键可展开CPUs的各CPU状态（1）%us：用户空间程序的占用百分比（user）（2）%sy：内核模式程序的占用百分比（system）（3）%ni：调整nice值所占用的cpu百分比（nice）（4）%id：CPU的空闲时间比例（idle）（5）%wa：等待I/O完成所占据的时间比例（wait）（6）%hi：硬件中断所占据cpu时间的百分比（hardware interrupt）（7）%si：软件终端所占据cpu时间的百分比（software interrupt）（8）%st：被偷走的cpu时间占据的百分比（stolen）4、第七行：（1）VIRT：虚拟内存集（相当于VSZ）（2）RES：实际内存集（相当于RSS）（3）SHR：共享内存集（用到共享库的时候，此处数值会变化）（4）S：进程状态STAT（5）%CPU：从上次更新到现在cpu占用百分比（6）%MEM：进程占用物理内存百分比（7）TIME+：进程使用CPU时间总计（单位是毫秒）

（4）top命令是根据%CPU进行排序的。

（5）top交互式按键：

①M：按内存空间占用大小排序②P：按CPU时间占用大小排序③T：按累计占有CPU时长排序（TIME+）④k：杀死一个进程，按k后输入PID号即可⑤m：是否显示内存摘要信息⑥t：是否显示CPU和进程的统计信息⑦l：是否显示负载信息⑧q：退出⑨s：改变top命令刷新频率

7、htop命令
（1）交互式命令，支持鼠标操作，与top相似，比top命令更新更强大。

（2）htop一些交互式按键：

①u：选定指定用户的进程②l：显示进程所打开的文件列表③s：显示进程执行的系统调用④a：绑定进程到指定CPU上，空格键可取消或增添⑤#：快速将光标定位至指定PID进程上⑥F4：匹配过滤，显示符合条件的进程

8、vwstat命令
（1）作用：显示进程，cpu，内存，io，系统中断等信息。
（2）格式：vmstat [delay [counts]]
①delay：每隔delay秒显示
②counts：一共显示的次数
③例：

# vmstat 3每隔3秒刷新一次，不断显示# vmstat 3 2每隔3秒显示，只显示两次# vmstat只显示一次，不刷新

（3）选项：
①-s：显示内存使用摘要信息（统计数据）

（4）vmstat命令中字段说明

1、pross（1）r：运行或等待cpu时间片的进程的个数。（2）b：被阻塞（通常为等待IO完成）的进程队列的长度。2、memory（1）swpd：从物理内存被交换至swap中的数据量。（2）free：未使用的物理内存大小。（3）buffer：缓冲（buffer）空间大小，通常与缓存写操作相关。（4）cache：缓存空间大小，通常与缓存读操作相关。3、swap（1）si：swap in，数据进入swap中的数据量，通常是速率（kb/s）。（2）so：swap out，数据离开swap中的数据量，通常是速率（kb/s）。4、io（1）bi：block in，从块设备读入内存（或系统）的数据量，通常是速率（kb/s）。（2）bo：block out，保存至块设备中的数据量，通常是速率（kb/s）。5、system（1）in：interrupt，中断发生速率，每秒的中断数。（2）cs：context switch，进程切换速率，通常为每秒切换次数。

9、dstat命令
（1）作用：一个多功能的系统资源管理器

（2）使用格式：dstat [-afv] [OPTIONS] [delay [count]]

（3）选项：
①-a：显示cpu、硬盘、网络、内存、系统信息。相当于选项-cdngy
②-f：显示详细信息（扩展信息）
③-c： 显示cpu使用情况
④-d ： 显示磁盘使用情况
⑤-g： 显示页面数据
⑥-i： 启用中断数据
⑦-l： 平均负载统计（1分钟，5分钟，15分钟）
⑧-m： 显示内存使用信息
⑨-n： 显示网络信息
⑩-p： enable process stats (runnable,uninterruptible, new)
-r： enable I/O request stats(read, write requests)
-s： 显示交换分区使用信息
-t： 启用时间/日期输出
-y： 系统统计(中断上下文切换)

（4）例：

# dstat -af 5 2显示cpu、硬盘、网络、内存、系统所有信息和扩展信息，每隔5秒刷新一次，显示两次。

三、进程管理命令之二

1、nice和renice命令
（1）作用：手动调整进程优先级

（2）有限的nice值是【-20，19】分别对应于进程优先级【100，139】。
（3）默认nice值为0，其默认优先级为120。

（4）注意：
①普通用户只能调大nice值，nice值越大，其对应的优先级数字越大，优先级越小。
②管理员可以在【20，19】内任意调整nice值

5、对于尚未启用的程序，调整nice值的格式为
（1）格式：# nice -n # COMMAND
（2）例：

# nice -n -5 /bin/bashps axo pid,ni,command | grep "bash"检查bash进程的nice值是否被调整

6、对于运行中的进程，调整其nice值的格式
（1）格式：renice # PID
（2）例：

# pidof bash# renice -6 7522275222为bash的进程号也可以使用命令修改# renice -6 `pidof bash`

四、进程间通信及命令

1、进程的通信分类
（1）本机通信
①通过信号
②共享内存
（2）跨主机通信
①RPC，远程过程调用
②socket

2、kill命令
（1）作用：用于实现向其他进程发送信号
（2）常用格式：kill -SIGNAL PID

（3）-SIGNAL的表示方法
①数字代号：如1、9等（man 7 signal可查看）
②信号名称：如SIGHUP等
③简写的信号名称：如HUP等

（4）常用选项
①-l：可以查看进程发送的常用信号（man 7 signal也可查看）
②例：

# kill -l1、常用信号数字代号及信号名称1）SIGUP：通知程序重读配置文件；而不用重启程序；在进程服务多人使用时候，这种方法可以不用停止服务从而修改服务的配置。2）SIGINT：signal interrupt（中断信号）。相当于发送Ctrl+c9）SIGKILL：杀死进程，直接杀死，容易使进程服务异常。15）SIGTERM：终止进程，留以足够时间使进程停止并终止（终止进程时候默认使用该信号）19）SIGSTOP：停止进程18）SIGCONT：恢复进程

③例：

kill -15 75698

3、killall命令
（1）格式：killall -SIGNAL command
（2）例：

# killall -15 httpd

五、Linux作业控制

1、前台作业：占据着一个终端
2、后台作业：作业执行时不占据终端。作业在启动后就释放终端。

3、非守护进程类的程序，启动以后都在前台工作
（1）如果已经启动，按Ctrl+z把前台作业送往后台，作业被停止
（2）如果尚未启动：COMMAND & 将前台作业送去后台。
（3）例：

# tar Jcf /tmp/etc_usr.tar.xz /etc/* /usr/*# Ctrl+z

4、退出当前回话，作业也会终止
（1）因为作业与当前终端相关
（2）如果把作业送往后台后，不期望作业随终端结束而而终止，使用命令
nohup COMMAND & 剥离终端与作业的关系。既能送到后台，又能避免前台终端终止而导致作业终止。

5、查看作业号命令
（1）格式：jobs
（2）例：

# tar Jcf /tmp/etc_usr.tar.xz /etc/* /usr/*# Ctrl+z# vim /tmp/fstab# Ctrl+z# cat # Ctrl+z# jobs

（3）jobs中字段：
①+为fg、bg命令默认调度的作业
②-为“+”后一个调度的作业

（4）jobs的默认作业调度是后进先出的，像栈。

6、让送往后台的作业继续执行的命令
（1）将作业调回前台继续执行：fg [%job_num]
①例：

# fg %3

（2）让作业在后台继续运行：bg [%job_num]
①例：

# bg %2

7、终止作业
（1）格式：kill [%job_num]
（2）例：

# kill %3

六、pmap命令

1、作用：查看进程所在的内存空间映射表
该命令来自于文件/proc/(pid)/maps中

2、格式：pmap pid
（1）例：

# pmap `pidof vim`

3、字段说明
（1）进程所在内存的起始内存地址
（2）进程占据空间大小
（3）内存区域访问权限
（4）该进程关联的库文件及二进制文件。

以上是我个人的总结，如有错误，欢迎大家指出，谢谢大家。