Linux云计算集群架构师->第十章-Linux系统进程管理
第十章-Linux系统进程管理(上课时间2021-06-28，笔记整理时间2021-07-03)
本节所讲内容： 10.1 进程概述和 ps 查看进程工具
10.2 uptime 查看系统负载-top 动态管理进程10.3 前后台进程切换-nice 进程优先级-实战 screen 后台执行命令
10.1 进程概述和 ps 管理进程
10.1.1 什么是进程？
进程： 是程序运行的过程， 动态，有生命周期及运行状态，是已启动的可执行程序的运行实例。
进程有以下组成部分：
· 已分配内存的地址空间；
· 安全属性，包括所有权凭据和特权；
· 程序代码的一个或多个执行线程；
· 进程状态
线程：进程和线程都是由操作系统所体现的程序运行的基本单元，系统利用该基本单元实现系统对应用的并发性。进程和线程的区别在于：简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。 程序： 二进制文件（程序即二进制文件），静态实体 /bin/date,/usr/sbin/sshd
下图所示的是进程的生命周期：
：是唯一的数值，用来区分进程 父进程的 ID（PPID)
启动进程的用户 ID（UID）和所归属的组（GID） 进程状态：状态分为运行 R（running）、休眠 S（sleep）、僵尸 Z（zombie）
进程执行的优先级
进程所连接的终端名
进程资源占用：比如占用资源大小（内存、CPU 占用量）
10.1.3 使用 ps 查看进程工具
1、ps 查看进程工具
常用的参数： a: 显示跟当前终端关联的所有进程
u: 基于用户的格式显示（U: 显示某用户 ID 所有的进程） x: 显示所有进程，不以终端机来区分
# ps -aux | more # ps常用的参数
最后一列 使用方括号括起来的进程是内核态的进程。 没有括起来的是用户态进程。
上面的参数输出每列含意：
USER: 启动这些进程的用户
PID: 进程的 ID
%CPU 进程占用的 CPU 百分比；
%MEM 占用内存的百分比；
VSZ：进程占用的虚拟内存大小（单位：KB）
RSS：进程占用的物理内存大小（单位：KB）
STAT：该程序目前的状态，Linux 进程有 5 种基本状态：
R ：该程序目前正在运行，或者是可被运行；
S ：该程序目前正在睡眠当中 (可说是 idle 状态啦！)，但可被某些讯号(signal) 唤醒。
T ：该程序目前正在侦测或者是停止了；
Z ：该程序应该已经终止，但是其父程序却无法正常的终止他，造成 zombie (疆尸) 程序的状态
D :不可中断状态.
5 个基本状态后，还可以加一些字母，比如：Ss、Ssl，如下图：
它们含意如下:
Hardware IRQ: The amount of time the CPU has been servicing hardware interrupts. | | 2.0 si | 软中断，占用 CPU 百分比。1. 通常，软中断是一些对 I/O 的请求。这些请求会调用内核中可以调度 I/O 发生的程序。对于某些设备，I/O 请求需要被立即处理，而磁盘 I/O 请求通常可以排队并且可以稍后处理。根据 I/O 模型的不同，进程或许会被挂起直到 I/O 完成，此时内核调度器就会选择另一个进程去运行。I/O 可以在进程之间产生并且调度过程通常和磁盘 I/O 的方式是相同。# si -> Software Interrupts.: The amount of time the CPU has been ervicingsoftware interrupts. |
| Mem : 941.5 total | 物理内存总量 |
| 89.3 free | 空闲内存总量 |
| 408.1 used | 使用的物理内存总量 |
| 444.0 buff/ca | 用作内核缓存的内存量。和 free -k 一个意思 |
| Swap: 4096.0 total | 交换区总量 |
| 4077.3 free | 空闲交换区总量 |
| 18.7 used. | 使用的交换区总量 |
| 371.8 avail Mem | 总的可利用内存是多少 |
注：如果 swap 分区，被使用，那么你的内存不够用了。 PID USER PRNI VIRT RES SHR S%CPU%MEM TIME+ COMMAND
| 列名称| 说明 |
| ------- | ------------------------------------------------------------ |
| PID | 进程 id |
| USER | 进程所有者的用户名 |
| PR | 优先级（由内核动态调整），用户不能 |
| NI | 进程优先级。 nice 值。负值表示高优先级，正值表示低优先级，用户可以自己调整 |
| VIRT | 虚拟内存，是进程正在使用的所有内存（ps 中标为 VSZ）VIRT：virtual memory usage 虚拟内存 |
| RES | 是进程所使用的物理内存。实际实用内存（ps 中标为 RSS）RES：resident memory usage 常驻内存1、进程当前使用的内存大小，但不包括 swap out2、包含其他进程的共享3、如果申请 100m 的内存，实际使用 10m，它只增长 10m，与VIRT 相反4、关于库占用内存的情况，它只统计加载的库文件所占内存大小 |
| SHR | 共享内存大小，单位 kbSHR：shared memory 共享内存1、除了自身进程的共享内存，也包括其他进程的共享内存2、虽然进程只使用了几个共享库的函数，但它包含了整个共享库的大小3、计算某个进程所占的物理内存大小公式：RES – SHR4、swap out 后，它将会降下来 |
| S | 进程状态。D=不可中断的睡眠状态R=运行中或可运行S=睡眠中T=已跟踪/已停止Z=僵停 |
| %CPU | 上次更新到现在的 CPU 时间占用百分比 |
| %MEM | 进程使用的物理内存百分比 |
| TIME+ | 进程使用的 CPU 时间总计，单位 1/100 秒 |
| COMMAND | 命令名/命令行 |
top 快捷键： 默认 3s 刷新一次，按 s 修改刷新时间
按空格 ：立即刷新。 q 退出
P：按 CPU 排序 M：按内存排序
T 按时间排序 p: 进程 pid，查看某个进程状态
数字键 1：显示每个内核的 CPU 使用率，展示 cpu 数量，再按下，就收起来了 u/U：指定显示的用户
h:帮助 使用 TOP 动态只查看某个或某些进程的信息找到进程 PID
# ps aux | grep vim
root 31760.00.7496527640 pts/0 T 13:01 0:00 vim test.txt
root 69550.00.1123441044 pts/1 S+ 20:11 0:00 grep --color=auto vim
# top -p 3176
10.2.3 找出系统中使用 CPU 最多的进程
运行 top ， 找出使用 CPU 最多的进程 ，按大写的 P，可以按 CPU 使用率来排序显示
lsof 命令用于查看你进程打开的文件，打开文件的进程，进程打开的端口(TCP、UDP)
-i：列出符合条件的进程。（ipv4、ipv6、协议、:端口、 @ip ）
-p：列出指定进程号所打开的文件；
# yum -y install lsof #安装lsof
# lsof -p 3176 #一般用于查看***进程，在读哪些文件
# lsof -i :22 #用于查看端口，或查看***开启的后门端口是哪个进程在使用
10.2.5 free 显示系统中可用内存和已用内存的数量
free 命令查看内存使用状态
子选项： -b：以字节为单位表示。
-k：以 KB 为单位显示，默认是以 KB 为单位显示。 -m：以 MB 为单位显示。
-g：以 GB 为单位显示。# free -m
total used free sharedbuff/cache available
Mem: 941 271 334 2 335 518
Swap: 4095 133 3962 其中：
第一行：total 是总内存量，used 是已经使用的内存量，free 是空闲的内存，shared 是多个进程共享的内存总数，buffers 是缓冲内存数，cache 是缓存内存数。默认单位是 KB。available 实际可用（case 加速读，buffers 加速写。）
第二行开始：total 系统中有 972MB 的物理内存，used 是已经使用的内存数量。free 是空闲的内存数量。shared 是多个进程共享的内存数量。buff/cache 用来作为缓冲和缓存的空间，内核会在内存将要耗尽时释放这部分内存给其他进程使用。availble：可使用空间,评估有多少内存可用于启动新应用程序，不包括 swap，不同于 free 和 cache 字段。available 字段考虑了页缓存，而不是所有可回收的内存。正因为这个原因所以通常 free+buff/cache 的数值要比 available 的数值大。
执行 free 命令查看系统状态，这一瞬间，当前系统，真正，还有多少 M 内存可以使用？
答案 1：free+ buff/cache=69 +299=368M
答案 2：available=123M
10.3 前后台进程切换- nice 进程优先级-实战 screen 后台执行命令
10.3.1 Linux 后台进程与前台进程的区别
前台进程:是在终端中运行的命令，那么该终端就为进程的控制终端，一旦这个终端关闭，这个进程也随着消失
后台进程: 也叫守护进程（Daemon），是运行在后台的一种特殊进程，不受终端控制，它不需要终端的交互；Linux 的大多数服务器就是用守护进程实现的。比如，Web 服务器 httpd 等。
10.3.2 进程的前台与后台运行
跟系统任务相关的几个命令（了解）：
| 命令 | 作用 |
| ------------------------ | ------------------------------------------------------------ |
| & | 用在一个命令的最后，可以把这个命令放到后台执行. |
| ctrl + z | 将一个正在前台执行的命令放到后台，并且暂停. |
| jobs | 查看当前有多少在后台运行的进程.它是一个作业控制命令 |
| fg（foreground process） | 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 将选中的命令调出，%jobnumber 是通过 jobs 命令查到的后台正在执行的命令的序号(不是 pid) |
| bg(background process) | 将一个在后台暂停的命令，变成继续执行; 如果后台中有多个命令，可以用bg %jobnumber 将选中的命令调出，%jobnumber 是通过 jobs 命令查到的后台正在执行的命令的序号(不是 pid) |
# vim test.txt # 打开后，然后执行 ctrl+z
# jobs # 查看当前有多少在后台运行的进程
+已停止 vim test.txt
# fg 1 # 将后台挂起的进程恢复到前台运行
10.3.3 kill 关闭进程
关闭进程 3 个命令：kill killall pkill
kill 关闭进程：kill 进程号 关闭单个进程
killall 和 pkill 命令用于杀死指定名字的进程
通过信号的方式来控制进程的
kill -l =====> 列出所有支持的信号（了解） 用最多的是： 9 信号
| 信号 | 编号 | 信号名 |
| ---- | ------- | -------------------------- |
| 1）| SIGHUP| 重新加载配置 |
| 2）| SIGINT| 键盘中断 crtl+c |
| 3) | SIGQUIT | 退出 |
| 9）| SIGKILL | 强制终止 |
| 15） | SIGTERM | 终止（正常结束），缺省信号 |
| 18） | SIGCONT | 继续 |
| 19） | SIGSTOP | 停止 |
| 20） | SIGTSTP | 暂停 crtl+z |
# kill 和 killall 终止进程
# kill -9 pid
# killall vim
# pkill vim
10.3.4 进程的优先级管理
优先级取值范围为（-20,19），值越小优先级越高, 默认优先级是 0
优先级越高占用的 CPU 值就越高 命令 1：nice 指定程序的运行优先级
格式：nice n command 命令 2：renice 改变程序的运行优先级
格式：renice -n pid 指定运行 vim 的优先级为 5
# nice -n 5 vim test.txt 输入内容，然后 ctrl+z 挂起
# nice -n 5 vim test.txt
# ps -aux | grep vim
root 153460.00.1123441068 pts/0 S+ 12:18 0:00 grep --color=auto vim
# top -p 15346 改变正在运行的进程的优先级
10.3.5 实战：使用 screen 后台实时执行备份命令
实战场景：公司晚上需要备份 1T 数据，我在 xshell 上直接执行备份脚本 back.sh 可以吗？ 或直接运行 back.sh & 放到后台运行可以吗？ 当关了 xshell 后，back.sh & 还在后台执行吗？
答：xshell 长时间连接，如果本地网络偶尔断开或 xshell 不小心关闭，都会让后台运行的备份命令停止运行的。
正确做法使用： srceen
10.3.6 screen 概述和安装
Screen 中有会话的概念,，用户可以在一个 screen 会话中创建多个 screen 窗口，在每一个 screen窗口中就像操作一个真实的 telnet/SSH 连接窗口那样。
安装 screen 软件包
# rpm -ivh /mnt/AppStream/Packages/scrub-2.5.2-14.el8.x86_64.rpm 或者
# yum -y install screen
10.3.7 screen 使用方法
直接在命令行键入 screen 命令回车
# screen Screen 将创建一个执行 shell 的全屏窗口。你可以执行任意 shell 程序，就像在 ssh 窗口中那样使用 screen 后台实时执行命令备份命令。
# screen #进入
# vim a.txt #执行命令， 或执行你自己需要运行的备份命令 此时想离开一段时间，但还想让这个命令继续运行
# #在 screen 当前窗口键入快捷键 Ctrl+a+d
#分离出来独立的一个会话 detached 分离，独立
# screen -ls #查看已经建立的会话 ID
There is a screen on:
15885.pts-1.Centos83 (Detached)
1 Socket in /run/screen/S-root.
# screen -r 15885
# exit #不想使用 screen 会话了，执行：exit 退出
exit
| 常用 screen 参数 | 作用 |
| -------------------- | --------------------------- |
| screen -S test | 新建一个叫 test 的会话 |
| screen -ls | 列出当前所有的会话 |
| screen -r test | 回到 test 会话 |
| screen -S | 会话 id -X quit -> 删除会话 |
| screen -S | 会话名 -X quit -> 删除会话|
总结： 10.1 进程概述和 ps 查看进程工具
10.2 uptime 查看系统负载-top 动态管理进程10.3 前后台进程切换- nice 进程优先级-实战 screen 后台执行命令
页:
[1]