Linux自学笔记——linux进程及作业管理
内核的功用主要有进程管理、文件系统、网络功能、内存管理、驱动程序、安全功能这几个方面，本文主要讨论linux进程及作业管理。
进程管理：
进程，process，运行中程序的一个副本，且存在生命周期；
进程分为CPU bound和I/Obound。
CPU bound：CPU密集型（类似于高清视频）
I/O bound：IO密集型（编辑器等频繁IO操作）
Linux内核存储进程信息的固定格式为：task struct（结构体）
多个任务的task struct组件的链表：task list
进程创建：
在centos6上，init为初始化进程，父进程。
请求发出者（进程）都由父进程创建，然后为系统调用；
进程：fork（） clone（）
IPC: Inter Process Communication
同一主机上：
signal
shm: shared memory
semerphor
不同主机上：
rpc: remote procecure call
socket:
进程调度：保存现场，恢复现场
进程运行程序，是程序的一部分
多任务：多进程同时运行
抢占式多任务
进程优先级：
0-139：
1-99：实时优先级，数字越大，优先级越高；
100-139：静态优先级，数字越小，优先级越高；
Nice值：-20,19 -20相当于100,19相当于139；
每个进程运行时间不同，linux支持抢占式多任务，当一个低优先级的程序在运行，这时有一个高优先级的运行，过段时间后这个高优先级的提前运行。
算法复杂度：Big 0 （衡量标准算法）
o(1)：恒定的，无论优先级，消耗时间相同（最佳的）
o(logn)：每次调度，调度程序需要从树中找出优先级最高的进程
o(n)：线性的
o(n^2)：抛物线机制
o(2^n)：随队列深度增长
进程状态：
运行态：running
就绪态：ready
睡眠态：
可中断：interruptable
不可中断：uninterruptable
停止态：暂停于内存中，但不会被调度，除非手动启动之：stopped
僵死态：zombie
Linux系统上的进程查看及管理工具：
在linux系统中主要的进程管理工具有：pstree，ps，pidof，pgrep，top，htop，glances，pmap，vmstat，dstat，kill，job，bg，fg，nohup，nice，renice，killall，…
1. pstree命令：
pstree - display a tree of processes
在centos6中父进程为init，而在centos7中，父进程为systemd
pstree –p：显示各进程的PID
其它用法选项可参照man手册。
2. ps命令：process state
ps命令显示的是ps命令执行时系统上进程信息的快照，是静态的结果。
Linux运行中的内核的相关信息是通过/proc伪文件系统输出的；各进程都有一个其PID命名的子目录，每个子目录中许多文件存储了进程的相关信息。
进程文件：/proc/#
#:PID
ps - report a snapshot of the current processes.
ps
选项有三种风格：
1 UNIX options, which maybe grouped and must be preceded by a dash.
2 BSD options, which maybe grouped and must not be used with a dash.
3 GNU long options, which arepreceded by two dashes.
启动进程的方式：
系统启动过程中自动启动：与终端无关的进程；
通过用户终端启动：与终端相关的进程；
常用组合之一：aux
a：所有与终端相关的进程；
x：所有与终端无关的进程；
u：以用户为中心组织进程状态信息显示；
VSZ：虚拟内存集；
RSS：Resident Size，常驻内存集；
STAT：
R：running；
S：interruptable sleeping
D：uninterruptable sleeping
T：stopped
Z：zombie
+：前台进程；
1：多线程进程；
N：低优先级进程；
<：高优先级进程；
s：session leader；
常用组合之二：-ef
-e：显示所有进程；
-f：显示完整格式的进程信息；
常用组合之三：-eFH
-F：显示额外信息
C：cpu utilization cpu利用率
PSR：运行在哪一颗cpu之上
-H：以层级结构显示进程的相关信息；
常用组合之四：-eo，axo
o field2，field2，…：自定义要显示的字段列表，以逗号分隔；
常用的field：pid，ni，pri，psr，pcpu，stat，comm，tty，ppid，rtprio
ni：nice值；
priority：优先级；
rtprio：realtime priority，实时优先级；
3. pgrep，pkill命令：
pgrep, pkill - look up or signalprocesses based on name and other attributes
pgrep pattern
-uuid：effectiveuser；
-Uuid：readuser；
-tTERMINAL：与指定的终端相关的进程；
-l：显示进程名；
-Ppid：显示此进程的子进程；
pkill的用法与pgrep完全一样。
4. pidof命令：根据进程名，取其id
pidof -- find the process ID of a running program.
pidof[ program ]
5. top命令：
top - display Linux tasks
排序：
P：以占据cpu百分比排序；
M：已占据内存百分比排序；
T：累计占用CPU时间排序；
首部信息：按以下命令可以显示或隐藏指定的信息；
uptime信息：l命令
tasks及cpu信息：t命令
内存信息：m命令
退出命令：q
修改刷新时间间隔：s
终止指定的进程：k
选项：
-d #：指定刷新时间间隔，默认为3秒；
#top –d 1：指定刷新时间为1秒刷新一次；
-b：以批次方式显示；
-n #：显示多少批次；
#top –b –n 2：以批次显示显示两批，自动退出；
6. uptime命令：显示系统时间、运行时长及平均负载；
过去一分钟、五分钟和十五分钟的平均负载；
等待运行的进程队列的长度；
uptime - Tell how long the system has been running.
#uptime
7. htop命令：
centos6上没有htop的安装包，我们需要手动配置epel的yum源安装htop；
htop - interactive process viewer：交互式进程查看器
选项：
-d #：指定延迟时间间隔；
-u USERNAME：仅显示指定用户的进程；
#htop –u rpc
-s COLUME：以指定字段进行排序；
子命令：
l：显示选定的进程打开的文件列表；
s：跟踪选定的进程的系统调用；
t：以层级关系显示各种进程状态；
a：将选定的进程绑定至某指定的CPU核心；
8. vmstat命令：
vmstat - Report virtual memory statistics显示虚拟内存状态
vmstat]
proc：
r：等待运行的进程运行的任务队列的长度；
b；处于不可中断睡眠态的进程个数；被阻塞的任务队列的长度；
memory：
swpd：交换内存使用总量；
free：空闲的物理内存总量；
buffer：用于buffer的内存的总量；
cache：用于cache的内存总量；
swap：
si：数据进入swap中的数据速率（kb/s）
so：数据离开swap的速率（kb/s）
io：
bi：从块设备读入数据到系统的速度（kb/s）
bo：保存数据至块设备的速率（kb/s）
system：
in：interrupts，中断速率；
cs：context switch，上下文切换的速率；
cpu：
us：user space；
sy：system；
id：idle；
wa：wait；
st：stolen；
选项：
-s：显示内存统计数据；
#vmstat 2 6 每两秒显示一次，显示六次退出；
9. pmap命令：
pmap - report memory map of a process显示一个进程的内存映射
pmap pid [...]
-x：显示详细信息的格式；
另一种查看方式：cat /proc/PID/maps
10.glances命令：
glances - A cross-platform curses-based monitoring tool 一个跨平台的多视窗根基的监控工具
glances [-bdehmnrsvyz1][-Bbind] [-cserver][-C conffile] [-p port] [-P password]
[--password] [-trefresh] [-f file] [-o output]
#glances
按“h”帮助选项：
常用选项：
-b：以byte为单位显示网上数据速率；
-d：关闭磁盘I/O模块；
-m：关闭mount模块；
-t #：刷新时间间隔；
-1：每个CPU的相关数据单独显示；
-o {HTML|CSV}：输出格式；
-f /PATH/TO/SOMEWHERE：设定输出文件的位置；
C/S模式下运行glances命令：
服务模式：
glances –s -BIPADDR
IPADDR：本机的某地址，用于监听；
客户端模式：
glances –c IPADDR
IPADDR：是远程某服务器的地址；
11.dstat命令：
- versatile tool for generating system resource statistics 显示系统资源状态的通用工具
dstat [-afv] ]
常用选项：
-c， --cpu：显示cpu相关信息；
-C #，#，…，total
-d，--disk：显示磁盘的相关信息；
-D sda，sdb，…，total
-g：显示page相关的速率数据；
-m：memory的相关统计数据；
-n：interface的相关统计数据；
-p：显示process的相关统计数据；
-r：显示io请求的相关统计数据；
-s：显示swapped的相关统计数据；
-y：显示系统相关数据，包括中断和进程切换；
--tcp：显示tcp的相关数据
--udp：显示udp的相关数据
--raw：显示raw的相关数据
--socket：显示套接字的相关数据
--ipc：显示进程通信相关的速率数据
--top-cpu：显示最占用cpu的进程；
--top-io：最占用io的进程；
--top-mem：最占用内存的进程；
--top-lantency：延迟最大的进程；
用于向进程发送信号，以实现对进程的管理；
显示当期系统可用信号：
12.kill 命令：
kill- terminate a process
用于向进程发送信号，以实现对进程的管理；
显示当期系统可用信号：
kill –l
每个信号的标识有三种：
1） 信号的数字标识；
2） 信号的完整名称；
3） 信号的简写名称；
向进程发送信号：
kill[-s signal|-SIGNAL]pid...
常用信号：
1） SIGHUP：无须关闭进程而让其重读配置文件；
2） SIGINT：终止正在运行的进程，相当于ctrl+c；
9） SIGKILL：杀死运行中的进程；
15） SIGTERM：中止正在运行中的进程；
18） SIGCONT：继续运行指定进程；
19） SIGSTOP：暂停进程；
示例：启用httpd服务，对此进程进行管理；
1. 启用httpd服务，检查80端口是否处于监听状态。
2. 查看httpd进程；
3. 杀死运行中的pid为3099的进程，并查看结果；
#kill -9 3099
4. 默认信号为15，用下面的方法可以中止信号；
或者
13.kllall命令：
killall - kill processes by name
killall[-SIGNAL]program
示例：禁用httpd服务；
Linux系统作业控制：
job：
前台作业（foregroud）：通过终端启动后，且启动后会一直占据终端；
后台作业（backgroud）：可以通过终端启动，但启动后即转入后台运行（释放终端）
如何让作业运行于后台？
1）运行中的作业
Ctrl+z
注意：送往后台后，作业会转为停止态；
2）尚未启动的作业
#COMMAND &
注意：此类作业虽然被送往后台，但其依然与终端相关；如果希望把送网后台的作业剥离与终端的关系；
#nohup COMMAND &
查看所有作业：
#jobs
可实现作业控制的常用命令：
# fg [[%]JOB_NUM]：把指定的作业调回前台；
# bg [[%]JOB_NUM]：让送往后台的作业在后台继续运行；但是此作业必须支持后台运行；
# kill %JOB_NUM：终止指定的作业，kill作业号的%不可以省略；
调整进程的优先级：
可通过nice值调整的优先级范围：100-139；
分别对应于：-20,19
进程启动时，其nice值默认为0，其优先级是120；
nice命令：
以指定的nice值启动并运行命令
# nice ...]
选项：
-n NICE
注意：仅管理员可调低nice值；
renice命令：
# renice[-n] NICEPID...
查看Nice值和优先级：
psaxopid, ni, priority, comm
页:
[1]