第十章 Centos7-系统进程管理

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

程序： 二进制文件，静态 /bin/date,/usr/sbin/sshd

进程： 是程序运行的过程， 动态，有生命周期及运行状态。

下图所示的是进程的生命周期：

??

描述如下：

父进程复制自己的地址空间（fork [f?:k] 分叉）创建一个新的（子）进程结构。每个新进程分配一个唯一的进程 ID （PID），满足跟踪安全性之需。PID 和 父进程 ID （PPID）是子进程环境的元素，任何进程都可以创建子进程，所有进程都是第一个系统进程的后代。

centos5或6PID为1的进程是： init

centos7 PID为1的进程是： systemd

僵尸进程：一个进程使用fork创建子进程，如果子进程退出，而父进程并没有调用wait或waitpid获取子进程的状态信息，那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中。这种进程称之为僵尸进程。

用自己的话表达:父进程退出了， 子进程没有退出， 那么这些子进程就没有父进程来管理了，就变成僵尸进程。

10.1. 2 进程的属性

进程ID（PID)：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、休眠S、僵尸Z

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

例1：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

例2：常用的选项组合是 ps -aux

[root@xuegod63 ~]# ps -axu | more

??

??

注： 最后一列[xxxx] 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 ：该程序目前正在运作，或者是可被运作；

   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、R+，如下图：

??

它们含意如下:：

<: 表示进程运行在高优先级上

N: 表示进程运行在低优先级上

L: 表示进程有页面锁定在内存中

s: 表示进程是控制进程

l: 表示进程是多线程的

+: 表示当前进程运行在前台

START：该 process 被触发启动的时间；

TIME ：该 process 实际使用 CPU 运作的时间。

COMMAND：该程序的实际指令

例1： 查看进程状态

[root@xuegod63 ~]# vim a.txt

在另一个终端执行：

[root@xuegod63 ~]# ps -aux | grep a.txt #查看状态 S表示睡眠状态， + 表示前台

root 4435 0.0 0.2 151752 5292 pts/1 S+ 20:52 0:00 vim a.txt

root 4661 0.0 0.0 112676 996 pts/0 S+ 21:05 0:00 grep --color=auto a.txt

在vim a.txt 这个终端上 按下： ctrl+z

[1]+ 已停止 vim a.txt

在另一个终端执行：

[root@xuegod63 ~]# ps -aux | grep a.txt #查看状态 T表示停止状态

root 4435 0.0 0.2 151752 5292 pts/1 T 20:52 0:00 vim a.txt

root 4675 0.0 0.0 112676 996 pts/0 S+ 21:05 0:00 grep --color=auto a.txt

注：

ctrl-c 是发送 SIGINT 信号，终止一个进程

ctrl-z 是发送 SIGSTOP信号，挂起一个进程。将作业放置到后台(暂停)

ctrl-d 不是发送信号，而是表示一个特殊的二进制值，表示 EOF。代表输入完成或者注销

例2： D 不可中断状态

[root@xuegod63 ~]# tar -zcvf usr-tar.gz /usr/

#然后在另一个终端不断查看状态，由S+，R+变为D+

??

2、ps常用的参数： ps -ef

-e 显示所有进程

-f 显示完整格式输出

我们常用的组合： ps -ef

??

包含的信息如下

UID: 启动这些进程的用户

PID: 进程的ID

PPID: 父进程的进程号

C: 进程生命周期中的CPU利用率

STIME: 进程启动时的系统时间

TTY: 表明进程在哪个终端设备上运行。如果显示 ?表示与终端无关，这种进程一般是内核态进程。另外， tty1-tty6 是本机上面的登入者程序，若为 pts/0 等，则表示运行在虚拟终端上的进程。

TIME: 运行进程一共累计占用的CPU时间

CMD: 启动的程序名称

例1：测试CPU使用时间。

dd if=/dev/zero of=/a.txt count=10 bs=100M

[root@localhost ~]# ps -axu | grep dd

注：

ps aux 是用BSD的格式来显示进程。

ps -ef 是用标准的格式显示进程

10.2 uptime查看系统负载-top动态管理进程

10.2.1 uptime查看CPU负载工具

[root@localhost ~]# uptime

13:22:30 up 20days,  2 users,  load average: 0.06, 0.60, 0.48

弹出消息含意如下：

任务队列的平均长度是什么？

大厅排除买票：

??

这时队列是4:

cpu队列数为3时，如图：

??

任务队列的平均长度 懂：1 不懂：2

互动：例1：找出当前系统中，CPU负载过高的服务器？

服务器1： load average: 0.15, 0.08, 0.01 1核

服务器2： load average: 4.15, 6.08, 6.01 1核

服务器3： load average: 10.15, 10.08, 10.01 4核

答案：服务器2

如果服务器的CPU为1核心，则load average中的数字 >=3 负载过高，如果服务器的CPU为4核心，则load average中的数字 >=12 负载过高。

经验：单核心，1分钟的系统平均负载不要超过3，就可以，这是个经验值。

如下图： 1人只能买1张票，排第四的人可能会急。 所以我们认为超过3就升级CPU

??

10.2.2 top命令

[root@xuegod63 ~]# top #top弹出的每行信息含意如下：

第一行内容和uptime弹出的信息一样

进程和CPU的信息( 第二、三行)

??

当有多个CPU时，这些内容可能会超过两行。内容如下：

Tasks: 481 total	进程总数
1 running	正在运行的进程数
480 sleeping	睡眠的进程数
0 stopped	停止的进程数
0 zombie	僵尸进程数
Cpu(s): 0.0% us	系统用户进程使用CPU百分比。
0.0% sy	内核中的进程占用CPU百分比
0.0% ni	用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比
98.7% id	空闲CPU百分比
0.0% wa	cpu等待I/0完成的时间总量。 测试： 终端1：执行：top 终端2：dd if=/dev/zero of=/a.txt count=10 bs=100M 终端3：dd if=/dev/zero of=/a.txt count=10 bs=100M 如下： ??
0.0% hi（了解） 硬中断消耗时间	硬中断，占的CPU百分比。1. 硬中断是由硬件产生的，比如，像磁盘，网卡，键盘，时钟等。每个设备或设备集都有它自己的IRQ（中断请求）。基于IRQ，CPU可以将相应的请求分发到对应的硬件驱动上（注：硬件驱动通常是内核中的一个子程序，而不是一个独立的进程）。# hi -> Hardware IRQ: The amount of time the CPU has been servicing hardware interrupts.
0.0% si（了解） 软中断消耗时间	软中断，占的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 servicingsoftware interrupts.
0.0 st （steal 偷）	st：虚拟机偷取物理的时间。比如：物理机已经运行了KVM，XEN虚拟机。KVM虚拟机占用物理机的cpu时间

 

内存信息(第四五行)

??

内容如下：

340392k used	使用的物理内存总量
1376636k free	空闲内存总量
316524k buff/cache	用作内核缓存的内存量。 和free -k 一个意思 ??
Swap: 2017948k total	交换区总量
0k used	使用的交换区总量
192772k free	空闲交换区总量
1518148 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。

第7行进程信息

??

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IP，查看某个进程状态

数字键1：显示每个内核的CPU使用率

u/U：指定显示的用户

h:帮助

例1：运行top，依次演示一下top的快捷键，让大家看一下效果

例2：使用TOP动态只查看某个或某些进程的信息

找到进程ID

[root@localhost ~]# ps -axu | grep vim

Warning: bad syntax, perhaps a bogus ‘-‘? See /usr/share/doc/procps-3.2.8/FAQ

root 9667 0.0 0.2 143620 3344 pts/1 S<+ 19:15 0:00 vim a.txt

[root@localhost ~]# top -p 9667

10.2.3 实战1：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

??

互动：在linux系统中一个进程，最多可以使用100%cpu对吗？

如下图，可以看到dirtycow（脏牛漏洞，用于提权） 进程使用196.8%

??

这是你第一次看见： 1

如果你的4核心的cpu，你可以运行400%

10.2.4 lsof命令

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<条件>：列出符合条件的进程。（4、6、协议、:端口、 @ip ）

-p<进程号>：列出指定进程号所打开的文件；

例：

[root@xuegod63 ~]# vim a.txt

[root@xuegod63 ~]# ps -axu | grep a.txt

root 43641 0.8 0.2 151744 5280 pts/3 S+ 18:19 0:00 vim a.txt

root 43652 0.0 0.0 112676 996 pts/1 S+ 18:19 0:00 grep --color=auto a.txt

[root@xuegod63 ~]# lsof -p 43641 #一般用于查看木马进程，在读哪些文件

[root@xuegod63 ~]# lsof -i :22 #用于查看端口，或查看黑客开启的后门端口是哪个进程在使用

10.2.4 pstree工具使用

pstree：（display a tree of processes）以树状图显示进程，只显示进程的名字，且相同进程合并显示。

格式：pstree 或 pstree -p

以树状图显示进程，还显示进程PID。

[root@xuegod63 ~]# pstree -p

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，它不需要与终端交互；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）：

实战恢复被挂起的进程（了解）

例： vim a.txt 按下： ctrl+z

[root@xuegod63 ~]# vim a.txt #打开后，然后执行 ctrl+z

[1]+ 已停止 vim a.txt

[root@xuegod63 ~]# ps -axu | grep vim

root 43710 0.8 0.2 151744 5304 pts/3 T 18:26 0:00 vim a.txt

root 43720 0.0 0.0 112676 984 pts/3 S+ 18:26 0:00 grep --color=auto vim

[root@xuegod63 ~]# jobs #查看当前有多少在后台运行的进程

[1]+ 已停止 vim a.txt

[root@xuegod63 ~]# 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

例1： kill和killall终止进程

[root@xuegod63 ~]# kill -9 2342

[root@xuegod63 ~]# killall sshd

[root@xuegod63 ~]# pkill sshd

10.3.4 进程的优先级管理

优先级取值范围为（-20,19），越小优先级越高, 默认优先级是0

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

例1：指定运行vim的优先级为5

[root@xuegod63 ~]# nice -n 5 vim a.txt

输入内容，然后ctrl+z 挂起

??

通过ps查看这个文件的PID号

[root@xuegod63 ~]# ps -aux|grep vim

??

通过top命令查看优先级

[root@xuegod63 ~]# top -p 26154

??

改变正在运行的进程的优先级

??

10.3.5 实战：使用screen后台实时执行命令备份命令

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/Packages/screen-4.1.0-0.23.20120314git3c2946.el7_2.x86_64.rpm

或者

[root@xuegod63 ~]# 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，如下图

[root@xuegod63 ~]# 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

??

例如，我们在做某个大型的操作但是突然之间断开：

实战：使用screen后台实时执行命令备份命令

[root@xuegod63 ~]# screen #进入

[root@xuegod63 ~]# 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

[root@xuegod63 ~]# #在screen当前窗口键入快捷键Ctrl+a+d

[detached from 44074.pts-3.xuegod63] #分离出来独立的一个会话

detached [d??t?t?t] 分离，独立

半个小时之后回来了，找到该screen会话：

[root@tivf06 ~]# screen -ls #查看已经建立的会话ID

There is a screen on:

44074.pts-1.tivf06 (Detached)

1 Socket in /tmp/screens/S-root.

重新连接会话：

[root@xuegod63 ~]# screen -r 44074

root@xuegod63 ~]# exit #不想使用screen 会话了，执行：exit退出。

附：常用screen参数

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

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

第十章 Centos7-系统进程管理 随堂笔记

原文：https://www.cnblogs.com/xuegod/p/9858371.html