linux进程管理

内核的功用：进程管理、文件系统、网络功能、内存管理、驱动程序、安全功能
Process: 运行中的程序的一个副本；存在生命周期
用户空间：执行用户代码；内核空间：执行系统调用的过程。

Linux内核存储进程信息的固定格式：task struct

多个任务的的task struct组件的链表：task list
进程创建：
init，systemctl
父子关系
进程：都由其父进程创建,子进程复制父进程的过程称cow。
fork()
clone()
进程优先级：
0-139：
1-99：实时优先级；
100-139：静态优先级；
数字越小，优先级越高；
Nice值：
-20,19
Big O-算法复杂度标准
O(1), O(logn), O(n), O(n^2), O(2^n)
进程内存：
Page Frame: 页框，用存储页面数据---物理地址空间。
存储Page
MMU：Memory Management Unit
进程通信机制：IPC: Inter Process Communication
同一主机上：
signal
shm: shared memory
semerphor
不同主机上：
rpc: remote procecure call
socket:
Linux内核：抢占式多任务
进程类型：
守护进程: 在系统引导过程中启动的进程，跟终端无关的进程；
前台进程：跟终端相关，通过终端启动的进程
注意：也可把在前台启动的进程送往后台，以守护模式运行；
进程状态：
运行态：running
就绪态：ready
睡眠态：
可中断：interruptable
不可中断：uninterruptable----不可中断是指等待I/O读入磁盘的时间。
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--父进程死了，而子进程却未关闭。
进程的分类：
CPU-Bound
IO-Bound
《Linux内核设计与实现》，《深入理解Linux内核》

Linux系统上的进程查看及管理工具：pstree, ps, pidof, pgrep, top, htop, glances, pmap, vmstat, dstat, kill, pkill, job, bg, fg, nohup, nice, renice, killall, ...

CentOS 5: SysV init
CentOS 6：upstart
CentOS 7：systemd
/sbin/init,
pstree命令：
pstree - display a tree of processes
ps命令：
/proc/：内核中的状态信息；
内核参数：
可设置其值从而调整内核运行特性的参数；/proc/sys/
状态变量：其用于输出内核中统计信息或状态信息，仅用于查看；
参数：模拟成文件系统类型；
进程：
/proc/#：
#：PID
ps - report a snapshot of the current processes.
ps [options]：
选项有三种风格：
1 UNIX options, which may be grouped and must be preceded by a dash.
2 BSD options, which may be grouped and must not be used with a dash.
3 GNU long options, which are preceded 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；
用户通过终端启动：与终端相关的进程；
选项：
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；
常用组合之一：aux



VSZ：虚拟内存集；RSS：Resident Size，常驻内存集；C： cpu utilization PSR：运行于哪颗CPU之上
STAT：R：running、S：interruptable sleepingD：uninterruptable sleeping、T：Stopped、Z：zombie
+：前台进程 l：多线程进程 N：低优先级进程 <：高优先级进程 s：session leader
-e：显示所有进程
-f：显示完整格式的进程信息
常用组合之二：-ef



-F：显示完整格式的进程信息；
-H：以层级结构显示进程的相关信息；
常用组合之三：-eFH
常用组合之四：-eo, axo
-o field1, 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：priority, 优先级；
rtprio：real time priority，实时优先级；

pgrep, pkill命令： - look up or signal processes based on name and other attributes
pgrep [options] pattern
-u uid：effective user
-U uid：read user
-t TERMINAL：与指定的终端相关的进程；
-l：显示进程名；
-a：显示完整格式的进程名；
-P pid：显示此进程的子进程；

pidof命令：
根据进程名，取其pid；
top命令：
- display Linux processes



CPU：us, sy, ni, id, hi, si, cs, st
Memory：VSZ，RSS，SHM
排序：
P：以占据CPU百分比排序；
M：以占据内存百分比排序；
T：累积占用CPU时间排序；

首部信息：
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；
-b：以批次方式显示；
-n #：显示多少批次；

uptime命令：显示系统时间、运行时长及平均负载；
过去1分钟、5分钟和15分钟的平均负载；
等待运行的进程队列的长度；

回顾： Linux OS基础概念、进程查看的几工具；
内核的功能：进程管理（进程调度）
进程调度：保存现场，恢复现场；
task struct：任务结构；
task list：任务列表；
命令： pstree, pgrep, pkill, ps, top, uptime

Linux进程及作业管理(2)
CentOS 6: http://172.16.0.1/fedora-epel/ CentOS 7: http://172.16.0.1/fedora-epel/
进程管理类命令：
htop命令：



选项：
-d #：指定延迟时间间隔；
-u UserName：仅显示指定用户的进程；
-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；---重要
s：跟踪选定的进程的系统调用；---重要
t：以层级关系显示各进程状态；
a：将选定的进程绑定至某指定的CPU核心；
vmstat命令：
- Report virtual memory statistics

vmstat [options] [delay [count]]



procs：
r：等待运行的进程的个数；CPU上等待运行的任务的队列长度；
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的内存总量；
cache：用于cache的内存总量；
swap---si,so大量数据换进换出说明物理内存不够用了。
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---cs切换速率过大说明cpu性能套差
in：interrupts，中断速率；
cs：context switch, 上下文 切换的速率；
cpu
us： user space
sy：system call
id：idle
wa：wait I/O完成。
st: stolen

选项：
-s：显示内存统计数据；

pmap命令：- report memory map of a process(内存映射表)
pmap [options] pid [...]
-x：显示详细格式的信息；例#pmap -x 1
另一种查看方式：cat /proc/PID/maps

glances命令：
- A cross-platform curses-based monitoring tool



内建命令：
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；
-n：关闭network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/SOMEDIR：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 -B IPADDR
IPADDR：本机的某地址，用于监听；
客户端模式：
glances -c IPADDR
IPADDR：是远程服务器的地址；

dstat命令：
- versatile tool for generating system resource statistics



dstat [-afv] [options..] [delay [count]]
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,...,tobal
-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请求的相关的统计数据；
-s：显示swapped的相关统计数据；
--tcp
--udp
--raw
--socket
--ipc
--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；

kill命令：
- terminate a process
用于向进程发送信号，以实现对进程的管理；
显示当前系统可用信号：
kill -l [signal]
每个信号的标识方法有三种：
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：终止运行中的进程；
18）SIGCONT：
19）SIGSTOP：
killall命令：
- kill processes by name
killall [-SIGNAL] program

Linux系统作业控制：
job：
前台作业(foregroud)：通过终端启动，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；如果希望把送往后台的作业剥离与终端的关系：
# nohup COMMAND &

查看所有的作业：
# 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；
# kill %JOB_NUM：终止指定的作业；
调整进程优先级：
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 [OPTION] [COMMAND [ARGU]...]
选项：
-n NICE
注意：仅管理员可调低nice值；

renice命令：
# renice [-n] NICE PID...
查看Nice值和优先级：
ps axo pid, ni, priority, comm
未涉及到的命令：sar, tsar, iostat, iftop, nethog, ...

博客作业： htop/dstat/top/ps命令的使用；

网络客户端工具：

ping/lftp/ftp/lftpget/wget等；
ping命令：
send ICMP ECHO_REQUEST to network hosts
ICMP：Internet Control Message Protocol
ping [OPTION] destination
-c #：发送的ping包个数；
-w #：ping命令超时时长；
-W #：一次ping操作中，等待对方响应的超时时长；
-s #：指明ping包报文大小；

hping命令： （package: hping3）
send (almost) arbitrary TCP/IP packets to network hosts
--fast
--faster
--flood
-i uX

traceroute命令：
- print the route packets trace to network host

跟踪从源主机到目标主机之间经过的网关；

ftp命令：
ftp: File Transfer Protocol

ftp服务命令行客户端工具；

lftp命令：
lftp [-p port] [-u user[,pass]] [site]

get, mget
put, mput
rm, mrm

lftpget命令：
lftpget [-c] [-d] [-v] URL [URL...]
-c：继续此前的下载；

wget命令：
The non-interactive network downloader.

wget [option]... [URL]...
-b：在后台执行下载操作；
-q：静默模式，不显示下载进度；
-O file：下载的文件的保存位置；
-c：续传；
--limit-rate=amount：以指定的速率传输文件；