Linux系统进程

系统进程

【1】、进程基本概述

当我们运行一个程序，那么我们将运行的程序叫进程

​ PS1：当程序运行为进程后，系统会为该进程分配内存，以及进程运行的身份和权限

​ PS2：在进程运行的过程中，服务器上会有各种状态来表示当前进程的指标信息

程序和进程的区别

​ 程序是数据和指令的集合，是一个静态的概念，比如/bin/ls /bin/cp 等二进制文件，同时程序可以长期存在系统中

​ 进程是程序运行的过程，是一个动态的概念，进程是存在生命周期概念的，也就是说进程随着程序的终止而销毁，不会永久存在系统中

程序的生命周期

​ 一个对象从无到有、从有到无过程称为生命周期

当父进程接收到任务调度时，会通过fock派生子进程来处理，子进程会继承父进程衣钵（相当于完全复制了一份父进程的信息）

1. 子进程在处理任务代码时，父进程会进入等待状态中，在一个进程中一般都是子进程去干活

2. 子进程在处理任务代码后，会执行退出，然后唤醒父进程来回收子进程的资源

3. 如果子进程在处理任务过程中，父进程退出，子进程没有退出，子进程没有被父进程管理，则变为僵尸进程

4. 每个进程都有自己的PID号，子进程称为PPID

祖先进程

1. pid=1的进程
2. 在系统启动时，会首先启动一个祖先进程，在启动别的进程

root@xu-ubuntu:~/scripts# pstree -p
systemd(1)─┬─ModemManager(935)─┬─{ModemManager}(960)

[root@kylin-xu ~]# pstree -p
systemd(1)─┬─NetworkManager(874)─┬─{NetworkManager}(882)

【2】、监控进程状态

程序在运行后，我们需要了解进程的运行状态，查看进程的状态分为:静态和动态两种方式

1、ps命令

使用ps命令查看当前的进程状态（静态）

ps –auxf常用组合方式查看进程、PID、占用cpu百分比，占用内存百分比，状态、执行的命令等

• -a 显示所有终端机下执行的进程，除了阶段作业领导者之外
• -u 以用户为主的格式来显示进程状况
• -x 显示所有进程，不以终端机来区分
• -f 用ASCII字符显示树状结构，表达进程间的相互关系

标志	意义
USER	该 process 属于那个使用者账号的
PID	该 process 的号码
%CPU	该 process 使用掉的 CPU 资源百分比
%MEM	该 process 所占用的物理内存百分比
VSZ	该 process 使用掉的虚拟内存量 (Kbytes)
RSS	该 process 占用的固定的内存量 (Kbytes)
TTY	该 process 是在那个终端机上面运作，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	该程序目前的状态
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[]内核态进程 无[] 用户进程

STAT基本状态	描述	STAT状态+符号	描述
R	进程运行	s	进程是控制进程， Ss进程的领导者，父进程
S	可中断睡眠	<	进程运行在高优先级上，S<优先级较高的进程
T	进程被暂停	N	进程运行在低优先级上，SN优先级较低的进程
D	不可中断睡眠	+	当前进程运行在前台，R+该表示进程在前台运行
Z	僵尸进程	l	进程是多线程的，Sl表示进程是以线程方式运行

案例1：
1）在终端1上运行vim
vim test
2）在终端2上运行ps命令查看状态
[root@kylin-xu ~]# ps aux | grep vim
root      434314  0.2  0.3 227272  6960 pts/1    S+   18:27   0:00 vim test.txt
3）在终端1上挂起vim命令按下: ctrl+z
4) 回到终端2再次运行ps命令查看状态
[root@kylin-xu ~]# ps aux | grep vim
root      434314  0.0  0.3 227272  6960 pts/1    T    18:27   0:00 vim test.txt

案例2
PS命令查看不可中断状态进程
使用tar打包文件时，可以通过中断不断查看状态，由S+,R+变为D+
[root@xu ~]# ps axu|grep tar|grep -v grep
root     14289  2.6  0.1 124268  1888 pts/2    S+   10:56   0:01 tar zcf etc.tar.gz /etc/ /usr/ /var
[root@xu ~]# ps axu|grep tar|grep -v grep
root     14289  2.7  0.2 124380  2240 pts/2    R+   10:56   0:01 tar zcf etc.tar.gz /etc/ /usr/ /var
 [root@xu ~]# ps axu|grep tar|grep -v grep
root     14289  2.9  0.2 124916  2724 pts/2    D+   10:56   0:01 tar zcf etc.tar.gz /etc/ /usr/ /var

2、top命令

使用top命令查看当前的进程状态 动态

任务	含义
Tasks:73 total	当前进程的总数
2 running	正在运行的进程数
71 sleeping	睡眠的进程数
0 stopped	停止的进程数
0 zombie	僵尸进程数
%Cpu(s): 49.2 us	系统用户进程使用CPU百分比
5.7 sy	内核进程占用CPU百分比，内核是于硬件进行交互
ni	调整过优先级进程占用百分比
45.2 id	空闲CPU的百分比
0.0 wa	CPU等待IO完成的时间
0.0 hi	硬中断，占的CPU百分比
0.0 si	软中断，占的CPU百分比
0.0 st	比如虚拟机占用物理CPU的时间

什么是中断？

中断就是终止当前在做的事情 去执行另一段程序

会保留现场，执行的那段程序做完之后会在回来执行刚来尚未完成的部分

软中断和硬中断的区别

	软中断	硬中断
是否有随机性 突发性	否	是
是否有中断响应周期	无	是
中断类型号的提供方法	固定或由指令提供	由中断控制器提供，硬件提供

【3】、管理进程状态

当程序运行为进程后，如果希望停止进程，怎么办呢？那么此时我们可以使用linux的kill命令对进程发送关闭新号，当然除了kill 还有killall pkill

使用kill –l列出当前系统所支持的信号

虽然Linux信号很多，但是我们仅仅使用最常用的3个信号

1） SIGHUP 重新加载配置文件 1 不停机维护

2） SIGKILL 强制杀死进程 9 不管内存中是否有没有数据，直接杀进程，可能会丢文件，类似拔电源

3） SIGTERM 终止进程，默认kill使用该信号 15 如果内存中还有和当前进程相关的信息，将内存中的信息写入磁盘后，在杀死进程

[root@kylin-xu ~]# ps -ef | grep httpd
root      272889       1  0 06:45 ?        00:00:03 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache    272972  272889  0 06:45 ?        00:00:00 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache    272973  272889  0 06:45 ?        00:00:11 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache    272974  272889  0 06:45 ?        00:00:12 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache    272975  272889  0 06:45 ?        00:00:11 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
[root@kylin-xu ~]# kill -9 272889
[root@kylin-xu ~]# ps aux | grep httpd

# 修改httpd端口，使用kill -1 重新加载，不停机维护
root@kylin-xu ~]# ss -tunlp | grep httpd
tcp     LISTEN   0        128                    *:80                  *:*       users:(("httpd",pid=470759,fd=4),("httpd",pid=470758,fd=4),("httpd",pid=470757,fd=4),("httpd",pid=470213,fd=4))

vim /etc/httpd/conf/httpd.conf 

[root@kylin-xu ~]# kill -1 470213
[root@kylin-xu ~]# ss -tunlp | grep httpd
tcp     LISTEN   0        128                    *:8080                *:*       users:(("httpd",pid=471610,fd=9),("httpd",pid=471609,fd=9),("httpd",pid=471608,fd=9),("httpd",pid=470213,fd=9))

killall命令

# 可以根据进程名字杀死进程
[root@kylin-xu ~]# killall httpd
[root@kylin-xu ~]# ps -ef | grep httpd
root      474240  430910  0 19:41 pts/1    00:00:00 grep httpd

pkill命令

    使用pkill踢出从远程登录到本机的用户，终止pts1上所有进程，用户强制退出
[root@lzy ~]# pkill -9 -t pts/1

【4】、后台进程

1、临时后台进程

1） 什么是后台进程

​ 运行的进程默认在终端前台运行，一旦关闭终端，进程随着结束，此时希望进程在后台运行不退出，这样关闭终端也不影响进程的正常运行

2） 如何把程序放在后台

# 把进程放入后台运行 使用 &
[root@kylin-xu ~]# sleep 5000 &
[1] 480069
[root@kylin-xu ~]# ps aux | grep sleep
root      480069  0.0  0.0 212380   760 pts/1    S    19:54   0:00 sleep 5000
root      480151  0.0  0.0 213156   892 pts/1    R+   19:54   0:00 grep sleep

# jobs查看后台进程
[root@kylin-xu ~]# jobs
[1]+  运行中               sleep 5000 &

# 调回前台执行
[root@kylin-xu ~]# fg %1
sleep 5000

# ctrl + c 终止

# CTRL + z 后台停止，bg 进程在后台执行
[root@kylin-xu ~]# sleep 5000
^Z
[1]+  已停止               sleep 5000
[root@kylin-xu ~]# bg %1
[1]+ sleep 5000 &

放入后台的进程，如果再终端断开连接后 ，重新连上进程会消失，我们现在不想让他消失

2、持久化后台进程

screen的使用 常用

screen的原理：开辟一个新的bash space ，将进程放入新的 bash space 中，

yum install -y screen

# 开创新的 bash ---- -S  bash空间名称
[root@kylin-xu ~]# screen -S wget_install
# 进入了screen 开辟的新的bash，在新的bash中执行命令，就相当于在后台执行命令了
[root@kylin-xu ~]# sh 1.sh 

# ctrl +a+d 表示退出当前bash空间，放入后台，会到前台
[root@kylin-xu ~]# ps aux | grep wget
root      491586  0.0  0.1 228240  2360 ?        Ss   20:27   0:00 SCREEN -S wget_install
root      491633  1.0  0.6 227348 12832 pts/1    S+   20:27   0:01 wget https://pkg.jenkins.io/redhat-stable/jenkins-2.190.1-1.1.noarch.rpm --no-check-certificate

# 通过screen创建的后台进程在断开终端后也会正常执行
ctrl + d，重连终端，进程依旧存在
[root@kylin-xu ~]# ps aux | grep wget
root      491586  0.0  0.1 228240  2360 ?        Ss   20:27   0:00 SCREEN -S wget_install

--list：查看当前有哪些bash空间
[root@kylin-xu ~]# screen -list
There is a screen on:
        491586.wget_install     (Detached)
1 Socket in /run/screen/S-root.

-r：进入指定的bash space	，可以通过进程号或bash space name
[root@kylin-xu ~]# screen -r  491586

nohup

[root@kylin-xu ~]# nohup sleep 300 &
[1] 494330

【5】、进程优先级

1） 在启动进程时，为不同的进程使用不同的调度策略

• nice 值越高 表示优先级越低，例如+19 该进程容易将CPU使用量让给其他进程
• nice值越低 表示优先级越高，例如-20, 改进程更不倾向于让出CPU

使用top或ps敏玲查看进程的优先级

使用top可以查看nice优先级 NI:实际nice级别，默认是0 动态修正CPU调度。范围（-20~19）。越大，cpu调度越一般，越小，cpu调度越偏向它。一般用于后台进程，调整也是往大了调，用来给前台进程让出CPU资源

PR: 优先级 显示nice值，PR默认是20，越小，优先级越高。修改nice可以同时修改PR -20映射到0， +19映射到39

nice指定程序的优先级，语法格式nice -n 优先级数字 进程名称