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Linux之进程查看与管理
1、进程的基本概念
进程是运行起来的程序。唯一标示进程的是进程描述符（PID）,在linux内核中是通过task_struck和task_list来定义和管理进程的
进程分类：交互式进程、批处理进程、实时进程
交互式进程：一般是由Shell启动的进程。交互式进程有：控制台命令shell，文本编辑器，图形应用程序
批处理进程（Batch Process）：不需要用户交互，一般在后台运行。
实时进程：这种进程不能被低优先级进程阻塞，并且在很短的时间内做出反应。典型的实时进程：音视频应用程序，机器人控制等
进程优先级：静态优先级、动态优先级
静态优先级(priority): 被称为“静态”是因为它不随时间而改变，内核不会修改它，只能通过系统调用nice(每个进程都会具有的属性，一个能影响进程优先级的数字)去修改
静态优先级内核为其分配的优先级数为：100（高优先级）-139（低优先级），数值越大，优先级越低
动态优先级(counter): 只要进程拥有CPU，它就随着时间不断减小；当它为0 时，标记进程重新调度
实时优先级：实时优先级只对实时进程有意义。1-99：实时优先级，数字越大优先级越高
进程状态：运行态（running正在运行的进程）、可中断睡眠态（进程处于睡眠状态，但是可以被中断）、不可中断的睡眠态（进程处于睡眠状态，但是不可以被中断）、停止态（stoped不会被内核调度）、僵死态（zombie产生的原因是进程结束后，它的父进程没有wait它，所导致的）
2、进程与线程区别
进程包含四个要素：一段供进程执行的程序，该程序可以被多个进程执行、独立的内核堆栈、进程控制块（task_struct）、独立的存储空间。线程只包含了进程前面三种要素，线程分：内核线程（完全没有用户空间）、用户线程（共享用户空间）
3、常见的进程查看以及管理工具:top、pstree、pidof、pgrep、pkill、htop、glances、pmap、vmstat、dstat、iostat、kill、job、bg、fg
pstree命令：以树状图显示进程间的关系
语法：pstree [-acGhlnpuUV][-H <程序识别码>][<程序识别码>/<用户名称>]
常见参数选项
-a：显示每个程序的完整指令
-p：显示程序识别码
练习：
1）、查看当前进程树以及显示程序识别码
ps命令：是Process Status的缩写，显示当前进程的状态
语法：ps[参数]
常见参数选项
a：显示所有进程
u：指定用户的所有进程
-e: 显示所有进程
-f: 显示丰富格式信息
-F: 显示额外信息
-H: 以层级形式显示进程间关系
组合参数
-aux：显示所有包含其他使用者的进程
-ef：丰富格式显示进程状态
-eFH：层级显示额外信息
axo：自定义显示内容，如：ps axo pid,command,psr,pri
练习：
1）、显示当前进程状态
注解上图各个字段的意义
USER：进程使用者账号
PID ：进程编号
%CPU：使用掉的CPU资源百分比
%MEM：占用的物理内存百分比
VSZ ：使用虚拟内存量 (Kbytes)
RSS ：占用的固定的内存量 (Kbytes)
TTY ：占用终端，若与终端机无关，则显示 ?，另外， tty1-tty6 是本机上面的登入者程序，若为 pts/0 等等的，则表示为由网络连接进主机的程序
STAT：目前的进程状态，主要的状态有
R ：运行
S ：睡眠 (可说是 idle 状态)，但可被某些讯号 (signal) 唤醒
T ：停止
Z ：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
START：被触发启动的时间
TIME ：CPU 运作的时间
COMMAND：运行的指令
2）、自定义显示id、命令、优先级、cpu编号
pgrep命令：查找或者发信号给进程通过名称和其它属性
语法：pgrep [参数] 程序名
常见参数选项：
-l：同时显示进程名和PID
-o：当匹配多 个进程时，显示进程号最小的那个
-n：当匹配多个进程时，显示进程号最大的那个
练习：
1）、显示当前ssh进程的ID，并且列出最小的那个
pidof命令：用于查找一个运行的程序的PID （不常用，仅供了解）
常见参数选项
-s：只返回1个pid
-x：返回运行给定程序的shell的pid
-o：忽略后面给定的pid
练习：
1）、显示httpd进程PID
top命令：显示系统当前的进程和其他状况，动态显示
语法：top [参数] [选项]
常见参数选项、交互命令
交互命令
P：以占据的CPU百分比大小排序；
M：以占据Memory空间大小排序；
T：CPU累积占用时间排序；
l: 是否显示系统负载行；
t: 是否显示进程摘要信息及CPU负载状态；
1：平均或单独显示CPU的负载状态；
m: 是否显示内存相关的状态信息；
q: 退出命令
s: 修改延迟时长
k: 终止指定进程
选项
-d：屏幕信息刷新之间的时间间隔
-b: batch，批次显示
-n #: 显示的批次数量
练习：
1）、显示当前进程状态
注解上图各行、字段的信息，主要说明前5行系统整体的统计信息内容，第6行跟ps命令查下进程状态字段类似，这里不重复
第1行依此为：当前时间、系统运行时间（时:分）、当前登录用户数、load average（系统负载）、三个数值分别为 1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值
第2行依此为：进程总数、正在运行的进程数、睡眠的进程数、停止的进程数、僵尸进程数
第3行依此为：用户空间占用CPU百分比、用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比、空闲CPU百分比 、等待输入输出的CPU时间百分比
第4行依此为：物理内存总量、使用的物理内存总量、空闲内存总、用作内核缓存的内存量
第5行依此为：交换区总量、使用的交换区总量、空闲交换区总量、缓冲的交换区总量
2）、更新两次后终止更新显示
3）、top视图监控每个逻辑CPU的状况并且高亮显示（按键“1”、“b”）
4）、改变当前进程状态以%MEM排序（注：可通过”shift + >”或”shift + <”可以向右或左改变排序列）
uptime命令：查询linux系统负载的。用法比较简单并且查下的出来的结果与top命令第一行load average类似这里不做详细介绍，下图与上图top命令可对比一下
htop工具：基本文本模式的、交互式的进程查看器，主要用于控制台或shell中，可以替代top，或者说是top的高级版。默认不安装，需要手动安装。有以下几个优点：快速查看关键性能
统计数据、横向或纵向滚动浏览进程列表、杀掉进程时可以直接选择而不需要输入进程号、鼠标操作条目、比top启动得更快
常用选项功能
F1 : 查看htop使用说明
F2 : 设置
F3 : 搜索进程
F4 : 过滤器，按关键字搜索
F5 : 显示树形结构
F6 : 选择排序方式
F7 : 减少nice值，这样就可以提高对应进程的优先级
F8 : 增加nice值，这样可以降低对应进程的优先级
F9 : 杀掉选中的进程
F10 : 退出htop
/ : 搜索字符
l ：显示进程打开的文件: 如果安装了lsof，按此键可以显示进程所打开的文件
u ：显示所有用户，并可以选择某一特定用户的进程
s : 将调用strace追踪进程的系统调用
t : 显示树形结构
H ：显示/隐藏用户线程
I ：倒转排序顺序
K ：显示/隐藏内核线程
M ：按内存占用排序
P ：按CPU排序
上下键或PgUP, PgDn : 移动选中进程
左右键或Home, End : 移动列表
Space(空格) : 标记/取消标记一个进程。命令可以作用于多个进程，例如 "kill"，将应用于所有已标记的进程
练习：
1）、安装显示当前系统进程状态
2）、树形显示，杀掉进程httpd
3）、显示当前系统进程搜索httpd进程
vmstat命令：Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，监控虚拟内存、进程、CPU
语法：vmstat [参数]
常见参数选项
-a：显示活跃和非活跃内存
r: 等待运行的进程的个数；（队列长度）
count：刷新次数
-S：使用指定单位显示（ k 、K 、m 、M ，分别代表1000、1024、1000000、1048576字节（byte））。默认单位为K（1024 bytes）
练习：
1、显示当前进程情况
对上图各字段说明：
Procs（进程）：
r: 运行队列中进程数量
b: 等待IO的进程数量
Memory（内存）：
swpd: 使用虚拟内存大小
free: 可用内存大小
buff: 用作缓冲的内存大小
cache: 用作缓存的内存大小
Swap：
si: 每秒从交换区写到内存的大小
so: 每秒写入交换区的内存大小
IO：（现在的Linux版本块的大小为1024bytes）
bi: 每秒读取的块数
bo: 每秒写入的块数
系统：
in: 每秒中断数，包括时钟中断
cs: 每秒上下文切换数
CPU（以百分比表示）
us: 用户进程执行时间(user time)
sy: 系统进程执行时间(system time)
id: 空闲时间(包括IO等待时间),中央处理器的空闲时间 。以百分比表示
wa: 等待IO时间
glances工具：网络、磁盘读写、磁盘分区等情况（工具包需要手动安装）
常用选项：
-b: 以Byte/s为单位显示网卡设备数据交换速率；
-d: 关闭磁盘I/O功能模块；
-f /PATH/TO/SOMEFILE：设置输出文件的位置及格式
-o HTML|CSV:使用HTML/CSV格式
-m: 关闭mount功能模块
-n: 关闭网络功能模块
-r: 关闭进程列表功能模块
-t #: 指定延迟时长，默认为3秒
-1：单独显示每颗CPU相关负载数据信息
glances支远程模式(C/S)：
Server: 以监听模式启动glances
Client: 以远程模式启动glances，远程连入指定服务器，并显示Server上的相关性能数据
服务模式：glances -s -B 本地IP地址
-B: 用于指明监听的本地地址；
客户端模式：glances -c 服务器IP地址
-c: 用于连入的服务器的地址；
练习：
1)、当前系统状态，输出 HTML 格式文件
注意需要安装需要python-jinja2库
2）、远程查看192.168.2.10（注意关闭防火墙）系统状态
dstat工具：实时地看到所有系统资源（可取代vmstat，iostat，netstat和ifstat这些命令）
语法：dstat [-afv] [options..] [delay [count]]
常见参数选项
-l ：显示负载统计量
-m ：显示内存使用率
-r ：显示I/O统计
-s ：显示交换分区使用情况
-t ：将当前时间显示在第一行
-c : 显示cpu性能指标相关的统计数据；
-d : 显示disk相关的速率数据
-g : 显示page相关的速率数据
-i : 显示interrupt相关的速率数据
-n : 显示网络收发数据的速率
-p : 显示进程相关的统计数据
-y : 显示系统相关的数据，包括中断和进程切换
--tcp ：显示常用的TCP统计
--udp ：显示监听的UDP接口及其当前用量的一些动态数据
--disk-util ：显示某一时间磁盘的忙碌状况
--freespace ：显示当前磁盘空间使用率
--proc-count ：显示正在运行的程序数量
--top-bio ：指出块I/O最大的进程
--top-cpu ：图形化显示CPU占用最大的进程
--top-io ：显示正常I/O最大的进程
--top-mem ：显示占用最多内存的进程
练习：
1）、显示系统资源情况
简要注解上图字段说明
CPU状态：CPU的使用率
磁盘统计：磁盘的读写操作，这一栏显示磁盘的读、写总数
网络统计：网络设备发送和接受的数据，这一栏显示的网络收、发数据总数
分页统计：系统的分页活动。
系统统计：这一项显示的是中断（int）和上下文切换（csw）
2）、显示当前网络情况
killall命令：杀死所有指定进程（kill processes by name）
语法：killall[参数][进程名]
常见参数选项
-e：要求匹配进程名称
-i：交互模式，杀死进程前先询问用户
-l：列出所有的已知信号名称
-q：不输出警告信息
-s：发送指定的信号
-v：报告信号是否成功发送
-w：等待进程死亡
kill命令：终止指定的进程（terminate a process）的运行
kill[参数][进程号]
常见参数选项
-p：指定kill 命令只打印相关进程的进程号，而不发送任何信号
-s：指定发送信号
-u：指定用户
常用信号
HUP 1 终端断线
INT 2 中断（同 Ctrl + C）
QUIT 3 退出（同 Ctrl + \）
TERM 15 终止
KILL 9 强制终止
CONT 18 继续（与STOP相反， fg/bg命令）
STOP 19 暂停（同 Ctrl + Z）
练习：
1）、用ps查找进程vim，然后用kill杀掉
2）、杀死所有同名httpd进程
3）、用ps查找进程vim，然后用kill杀掉所有同名进程
下面简单介绍一下作业管理
作业管理指的是控制正在运行的进程的行为，有前台作业、后台作业。。比如，用户可以挂起一个进程，等一会儿再继续执行该进程。
前台作业：通过终端启动，并且在停止之前也会一直占据终端
后台作业：作业启动之时与终端无关，或者是在前台启动，但启动后转为与终端无关模式运行
作业管理常用操作命令
&：命令放在后台执行
jobs：查看后台作业
fg：作业后台到前台（后台stopped、后台running，到前台running）
bg：让作业后台运行（后台stopped，到后台running）
常用快捷键
Ctrl+C：结束当前命令
Ctrl+D：输入结束（EOF）
Ctrl+Z：当前作业放到后台并暂停
Ctrl+S：暂停屏幕输出
Ctrl+Q：恢复屏幕输出
练习：
1）、将ping 192.168.2.10命令后台执行，查看后台作业，然后再掉到前台运行，最后结束当前命令
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