Linux下的進程管理
在操作系統系統中，進程是一個非常重要的概念。
一、Linux中進程的相關知識
1、什么是進程呢？
通俗的來說進程是運行起來的程序。唯一標示進程的是進程描述符（PID）,在linux內核中是通過task_struck和task_list來定義和管理進程的。
2、進程的分類
1）根據在linux不同模式下運行分為：
核心態：這類進程運行在內核模式下，執行一些內核指令（Ring 0）。
用戶態：這類進程工作在用戶模式下，執行用戶指令（Ring 3）。
如果用戶態的進程要執行一些核心態的指令，此時就會產生系統調用，系統調用會請求內核指令完成相關的請求，就執行的結果返回給用戶態進程。
2）按照進程的狀態可分為：
運行態：running 正在運行的進程
可中斷睡眠態：進程處于睡眠狀態，但是可以被中斷
不可中斷的睡眠態：進程處于睡眠狀態，但是不可以被中斷
停止態：stoped 不會被內核調度
僵死態：zombie產生的原因是進程結束后，它的父進程沒有wait它，所導致的。
3）按照操作的密集程度
CPU密集型：進程在運行時，占用CPU時間較多的進程。
I/O密集型：進程在運行時，占用I/O時間較多的進程。
通常情況下，I/O密集型的優先級要高于CPU密集型。
4）按照進程的處理方式
批處理進程：
交互式進程：
實時進程：
3、進程的優先級
進程的有優先級，是用0-139數字來表示的，數字優先級從小到大依次是：0-99,139-100。
優先級分為2類：
實時優先級：0-99，是由內核維護的
靜態優先級：100-139，可以使用nice來調整，nice值的取值范圍是[-20,19),分別對應100到139。nice默認值是0。
動態優先級：由內核動態維護，動態調整。
二、進程的管理工具
1、pstree命令 查看進程數。 常用用法如下：
#p#
2、ps 命令 查看進程的相關狀態。支持SysV和BSD兩種風格的選項。
常用選型：
a 與終端相關的進程
x 與終端無關的進程
u 顯示運行進程的用戶
常用組合選項：ps aux
- # 下面分別來說明上圖的各個字段的含義
- # USER 進程以什么用戶身份運行
- # PID 進程描述符 具有唯一性
- # %CPU 進程運行時所占的cpu百分比
- # %MEM 進程運行時內存所占的百分比
- # VSZ Virtual memory SiZe 虛擬內存使用大小
- # RSS 常駐內存集，所有不能被置換出去的內存集
- # STAT 表示內存狀態
- # 常用的狀態有：
- # S：可中段睡眠狀態
- # R：運行態
- # D：不可中斷睡眠態
- # T：停止態
- # Z：僵尸態
- # s：session leader 所謂進程的領導者
- # +：表示是前臺進程
- # l：多線程進程
- # N：低優先級進程
- # <：高優先級進程
- # TTY 用來表示終端 顯示為“？”的說明是與終端無關的進程
- # START 進程開始時間
- # TIME 進程運行時間
- # COMMAND 執行進程的命令 如果命令被 "[]"包圍，說明是內核線程
-e 顯示所有進程
-f 顯示完成格式信息
常組合在一起使用：ps -ef
但是有些這種情況下，我們的命令有時候顯示不完整
此時想要顯示完成就要 ps -efww
-F：顯示額外信息
-H：顯示進程的層次結構
常用組合方式：ps -eFH
可能以后我們用到最多的選項：
-o 我們可以自定義顯示字段
- # 常用的有：
- # pid command psr pri ni %cpu %mem rsz vsz等
#p#
3、pgrep,pidof
pgrep 常用選型：
-U 查看指定用戶的進程號
-G 查看指定用戶組的進程號
-l 顯示進程名和進程號
pidof：只顯示已啟動進程的PID
4、top命令
- [root@server ~]# pidof httpd # 沒啟動的進程不顯示
- [root@server ~]# pidof man
- 5283
實時監控系統資源
- # 執行top命令后，進入交互式模式
- # top中的一些交互式命令：
- # l：控制是否顯示第一行，負載均衡信息
- # t：控制是否顯示進程信息由和cpu信息
- # m：控制是否顯示內存，交換信息
- # I 或者 1（數字）：是否分別顯示cpu每個信息
- # M: 按%mem排序顯示，從大到小
- # k: kill 殺掉進程
- # s：修改默認刷新時間 默認是3秒
- # 下面解釋抬頭信息：
- top - 21:35:17 up 10:03, 4 users, load average: 0.00, 0.00, 0.00
- # 系統時間 啟動時間 登錄用戶數 負載均衡：1min 5min 15min
- # 何為系統負載？在這里指的是等待在進程隊列里的平均進程數
- # 此出顯示的信息 等價于 uptime 命令
- Tasks: 165 total, 1 running, 164 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
- # 進程總數 運行數 睡眠態數 停止態數 僵尸進程數
- Cpu(s): 0.0%us,0.0%sy, 0.0%ni, 100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
- # 0.0%us：user space:用于運行用戶空間的程序所占的cpu百分比
- # 0.0%sy：system space:用于運行內核空間的程序所占的cpu百分比
- # 0.0%ni：nice值調用時間所占cpu百分百比
- # 100.0%id：系統cpu空閑所占百分比
- # 0.0%wa：用于等待I/O所占的cpu百分比
- # 0.0%hi：硬中斷所占cpu百分比
- # 0.0%si：軟中斷所占cpu百分比
- # 0.0%st：系統被“偷走”的cpu所占的百分比，一般指的是用于虛擬機運行所占的cpu
- Mem: 1012548k total, 396328k used, 616220k free, 99444k buffers
- # 總內存大小 使用的內存大小 剩余內存大小 緩存的大小
- Swap: 2097144k total, 0k used, 2097144k free, 144156k cached
- # 交換分區總大小 使用的 剩余的 緩沖大小
- # 此處顯示的信息等價于 free 命令
常用選項：
-d #: 指定刷新時間間隔
-b: 以批次的方式顯示top的刷新
-n #: 顯示的批次
例如：top -d 4 -b 2 -n 3
#p#
4、htop
htop命令是top命令的升級版，無論是在功能上還是在界面顯示上，都比top命令更勝一籌。
u: 交互式選擇顯示指定用戶的進程
l: 顯示光標所在進程所打開的文件列表
s: 顯示光標所在進程執行的系統調用
a: 綁定進程到指定的CPU
#：快速定位光標至PID為#的進程上
下圖是htop的界面。這個工具比較強大，用法功能比較多，在這里先做簡單介紹。以后筆者會專門寫htop的博客。
5、vmstat
wmstat 查看虛擬使用情況
- # 常用用法：
- # vmstat 顯示信息會默認1秒刷新一次，一直顯示
- # vmstart -n 2 顯示信息會2秒刷新一次，一直顯示
- # vmstat -n 1 4 顯示信息會1秒刷新一次，刷新4次
- [root@server ~]# vmstat -n 1 1
- procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----
- r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
- 0 0 0 614392 100468 144776 0 0 2 1 6 5 0 0 100 0 0
- # 我們解釋一下每個字段的含義：
- # procs字段 關于進程的
- # r 指運行隊列的進程數，如果過長，可能是cpu性能較低
- # b 阻塞隊列的長度，通常是用于等待I/O的完成。如果太大，說明I/O性能較低
- # memory字段 關于內存使用的
- # swap 使用的交換內存大小
- # free 空余內存大小 它的值=總大小-buff-cache-used
- # buff 緩沖大小，目的是為了加速I/O的寫操作(一般是磁盤)
- # cache 緩存大小，摸底是為了加速I/O的讀操作(一般是磁盤)
- # swap字段 說明交換內存
- # si swapin 指的是數據進入交換內存的速率 單位：KB/s
- # so swapout 指的是數據出交換內存的速率 單位：KB/s
- # 如果這2個值比較大的時候，會出現抖動現象。建議增加內存
- # io字段 I/O的說明
- # bi：Block in 從塊設備讀入內存的速率 KB/s
- # bo: block out 保存到塊設備的速率 KB/s
- # 這就是我們通常說的磁盤的讀寫性能，可以通過RAID提高。
- # system字段 關于系統的
- # in: interruppt 中斷發生的速率
- # cs: 上下文切換的速率（進程調度）
- # cpu字段 說明cpu的使用情況
- # us：user space:用于運行用戶空間的程序所占的cpu百分比
- # sy：system space:用于運行內核空間的程序所占的cpu百分比
- # id：系統cpu空閑所占百分比
- # wa：用于等待I/O所占的cpu百分比，這是由于cpu和i/o速度相差太多所造成的
- # st：系統被“偷走”的cpu所占的百分比，一般指的是用于虛擬機運行所占的cpu的時間百分比
6、nice,renice
調整進程的優先級。
nice 在進程啟動的時候設置優先級。
- # 常用參數：
- # -n NICE 例如：nice -n 3 httpd
- # 一般情況下，nice值是負值的設定一般有管理員來設定。普通用戶只能設置nice為正值。
- # 如果不指定 -n 參數，默認的nice值是10
renice 重新設置已啟動進程的優先級。
- # 常用選項是：
- # -n NICE 重新設定nice的值
- # -p PID 設定進程的PID
7、kill,killall
對于有Linux C編程經驗的人來說，我們知道IPC通信方式之一就是通過信號量（signal）,那么對于kill和killall命令來說，它們與信號量有著很大的關系，或者說kill,killall命令通過信號量讓我們可以手動的向進程傳遞信號來控制進程。
常見的信號量如下：
- [root@server ~]# kill -l
- 1) SIGHUP 2) SIGINT 3) SIGQUIT 4) SIGILL 5) SIGTRAP
- 6) SIGABRT 7) SIGBUS 8) SIGFPE 9) SIGKILL 10) SIGUSR1
- 11) SIGSEGV 12) SIGUSR2 13) SIGPIPE 14) SIGALRM 15) SIGTERM
- 16) SIGSTKFLT 17) SIGCHLD 18) SIGCONT 19) SIGSTOP 20) SIGTSTP
- 21) SIGTTIN 22) SIGTTOU 23) SIGURG 24) SIGXCPU 25) SIGXFSZ
- 26) SIGVTALRM 27) SIGPROF 28) SIGWINCH 29) SIGIO 30) SIGPWR
- 31) SIGSYS 34) SIGRTMIN 35) SIGRTMIN+1 36) SIGRTMIN+2 37) SIGRTMIN+3
- 38) SIGRTMIN+4 39) SIGRTMIN+5 40) SIGRTMIN+6 41) SIGRTMIN+7 42) SIGRTMIN+8
- 43) SIGRTMIN+9 44) SIGRTMIN+10 45) SIGRTMIN+11 46) SIGRTMIN+12 47) SIGRTMIN+13
- 48) SIGRTMIN+14 49) SIGRTMIN+15 50) SIGRTMAX-14 51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12
- 53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10 55) SIGRTMAX-9 56) SIGRTMAX-8 57) SIGRTMAX-7
- 58) SIGRTMAX-6 59) SIGRTMAX-5 60) SIGRTMAX-4 61) SIGRTMAX-3 62) SIGRTMAX-2
- 63) SIGRTMAX-1 64) SIGRTMAX
- # 我們常用到的信號是：
- # 1 SIGHUP 在不關閉進程的情況下，重讀配置文件。ngnix在這方面做得相當的好，甚至可以實現在線升級。
- # 2 SIGINT 中斷信號 相當于 ctrl + C
- # 9 SIGKILL 暴力殺死
- # 15 SIFTERM 優雅的關閉 默認是這種情況
- # kill用法如下：
- # kill [-SIGNAL] PID
- # 對于SIGNAL有三種表示：例如：1) -9 -15 -1 -2 2）-SIGKILL -SIGHUP -SIGTERM 3) -HUP -KILL -TERM -INT 等。
- #
- # killall是殺掉一類進程
- # 例如：killall httpd 等價于 kill `pidof httpd`
#p#
8、jobs,bg,fg
什么是作業呢？作業就是許多進程一起協同完成一項具體的工作。作業有前臺作業和后臺作業2種。
使用 & 或者 ctrl + Z可以把一個進程打入后臺。
- # ping 192.168.0.1 &
- # 這樣打入后臺的運行的作業，退出終端的時候，作業就會終止。
- # 使用 nohup 命令可避免這個問題
- # nohup ping 192.168.0.1 &
- # 可以使用jobs命令查看后臺的作業
- # 每個作業都有一個作業號來標識作業
- # 作業控制命令
- # bg [[%]JOB_NUM]: 讓送往后臺的作業繼續在后臺運行
- # fg [[%]JOB_NUM]: 將后臺作業調回前臺
- # kill %JOB_NUM: 終止指定的作業
9、dstat命令，查看各種狀態信息
用法：dstat [-afv] [options..] [delay [count]]
| 常用參數 | 具體意義 |
| -c | 顯示cpu統計數據,如有多個CPU匯總統計 |
| -d | 顯示disk統計數據，如有多塊磁盤則匯總統計 |
| -D DEVICE | 顯示特定磁盤的信息 |
| -g | 顯示page信息（具體什么是page以及他的作用，會在以后內存調優博客中具體說明） |
| -i | 顯示中斷的統計數據 |
| -m | 顯示內存的統計信息 |
| -l | 顯示系統的負載信息 |
| -n | 顯示網絡接口的相關屬性 |
| -s | 顯示系統屬性 |
| -N INTER_FACE_NAME | 顯示特定接口的屬性 |
| -s | 顯示交換內存的屬性 |
| -p | 顯示進程隊列 |
| --ipc | 顯示ipc消息隊列、信號量和共享內存的使用狀況 |
| -a | 等價于 -cdngy 顯示CPU，磁盤，網卡，page,系統屬性 |
| -f | 以完整格式顯示所有信息， |
| --tcp,--udp | 顯示tcp，udp狀態信息 |
更多參數查看 man 手冊。
示例：
10、查看內存映射
pmap PID 查看對應進程的內存映射，常用的用法是：pman `pidof PROCESS_NAME`。當然這些信息也可以查看 /proc/PID/pmap 文件查看。
11、glances命令
一款強大的系統監控工具：能實時監控像cpu,meomory,load,swap,Network，mount,disk等信息。
其他功能的使用，請使用 h 來獲取幫助。由于此工具比較強大，因此這里者簡單的介紹，后期會于 htop 工具做專門的介紹。
原文鏈接：http://guoting.blog.51cto.com/8886857/1440640
