10linux基础-Centos7系统进程管理

1、进程概述和ps管理进程

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，包括所有权凭证据和特权
• 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

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）

1.3 使用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@test ~]# ps -aux | more
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.1 0.6 128032 6624 ? Ss 20:33 0:02 /usr/lib/syste
md/systemd --switched-root --system --deserialize 22
root 2 0.0 0.0 0 0 ? S 20:33 0:00 [kthreadd]
root 3 0.0 0.0 0 0 ? S 20:33 0:00 [ksoftirqd/0]
root 5 0.0 0.0 0 0 ? S< 20:33 0:00 [kworker/0:0H]
root 7 0.0 0.0 0 0 ? S 20:33 0:00 [migration/0]
root 8 0.0 0.0 0 0 ? S 20:33 0:00 [rcu_bh]
root 9 0.0 0.0 0 0 ? S 20:33 0:01 [rcu_sched]

注：最有一列[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。

上面的参数输入每列含义：

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中基本状态

　　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），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，但是其父进程却无法正常的终止他，造成zombie（僵尸）程序的状态

　　D：不可中断状态

　　5个基本状态后，还可以加以下字母，比如Ss，R+

　　他们含义如下：

　　　<: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：表示该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3：ps常用的参数：ps -ef

-e 显示所有进程

-f 显示完整格式输出

[root@test ~]# ps -ef | head
UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD
root 1 0 0 20:33 ? 00:00:02 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 22
root 2 0 0 20:33 ? 00:00:00 [kthreadd]
root 3 2 0 20:33 ? 00:00:00 [ksoftirqd/0]
root 5 2 0 20:33 ? 00:00:00 [kworker/0:0H]
root 7 2 0 20:33 ? 00:00:00 [migration/0]
root 8 2 0 20:33 ? 00:00:00 [rcu_bh]
root 9 2 0 20:33 ? 00:00:01 [rcu_sched]
root 10 2 0 20:33 ? 00:00:00 [lru-add-drain]
root 11 2 0 20:33 ? 00:00:00 [watchdog/0]

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

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pst/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

2、uptime 查看系统负载-top动态管理进程

　　2.1 uptime查看cpu负载工具

[root@test ~]# uptime
21:24:57 up 51 min, 2 users, load average: 0.00, 0.01, 0.05

弹出消息含义如下：

21:24:57   ：  当前时间

up 51min ：系统运行时间，说明此服务器连续运行了51分钟了

2users ：当前登录用户数

load average: 0.00, 0.01, 0.05  ：系统负载，即任务队列的平均长度。三个数值分别为1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值

 

3  top命令

[root@test ~]# 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：

Mem: 2033552k total

物理内存总量

 

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

 

列名	含义
PID	进程id
USER	进程所有者的用户名
PR	优先级（由内核动态调整），用户不能
NI	进程优先级。 nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级，用户可以自己调整
VIRT（virtual memory usage）	虚拟内存，是进程正在使用的所有内存（ps中标为VSZ） VIRT：virtual memory usage 虚拟内存 1、进程“需要的”虚拟内存大小，包括进程使用的库、代码、数据等 2、假如进程申请100m的内存，但实际只使用了10m，那么它会增长100m，而不是实际的使用量
RES（resident memory usage）	是进程所使用的物理内存。实际实用内存（ps中标为RSS） RES：resident memory usage 常驻内存 1、进程当前使用的内存大小，但不包括swap out 2、包含其他进程的共享 3、如果申请100m的内存，实际使用10m，它只增长10m，与VIRT相反 4、关于库占用内存的情况，它只统计加载的库文件所占内存大小
SHR	共享内存大小，单位kb SHR：shared memory 共享内存 1、除M了自身进程的共享内存，也包括其他进程的共享内存 2、虽然进程只使用了几个共享库的函数，但它包含了整个共享库的大小 3、计算某个进程所占的物理内存大小公式：RES – SHR 4、swap out后，它将会降下来
S	进程状态。             D=不可中断的睡眠状态             R=运行中或可运行             S=睡眠中             T=已跟踪/已停止             Z=僵停
%CPU	上次更新到现在的CPU时间占用百分比
%MEM	进程使用的物理内存百分比
TIME+	进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒
COMMAND	命令名/命令行

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%

 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@test ~]# vim a.txt

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

[root@test ~]# 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

 

5  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@test ~]# pstree -p

6  前后台进程切换- nice进程优先级-实战screen后台执行命令

6.1  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。

6.2  进程的前台与后台运行

跟系统任务相关的几个命令（了解）：

&	用在一个命令的最后，可以把这个命令放到后台执行.
ctrl + z	将一个正在前台执行的命令放到后台，并且暂停.
jobs	查看当前有多少在后台运行的进程.它是一个作业控制命令
fg（foreground process）	将后台中的命令调至前台继续运行, 如果后台中有多个命令，可以用 fg %jobnumber将选中的命令调出，%jobnumber是通过jobs命令查到的后台正在执行的命令的序号(不是pid)
bg(background process)	将一个在后台暂停的命令，变成继续执行; 如果后台中有多个命令，可以用bg %jobnumber将选中的命令调出，%jobnumber是通过jobs命令查到的后台正在执行的命令的序号(不是pid)

实战恢复被挂起的进程（了解）

例： vim a.txt   按下： ctrl+z 

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

[1]+  已停止               vim a.txt

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

[1]+  已停止               vim a.txt

[root@test ~]# fg 1   #将后台挂起的进程恢复到前台运行

 

7 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@test ~]# kill -9 2342 

[root@test ~]# killall sshd

[root@test ~]# pkill sshd

 

8 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@test ~]# 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@test ~]# ps -aux|grep vim

 

通过top命令查看优先级

[root@test ~]# top -p 26154

 

改变正在运行的进程的优先级

 

 

9  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@test ~]# 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@test ~]# 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@test ~]# screen     #进入

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

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

detached  [dɪˈtætʃt]   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@test ~]# screen -r 44074   

root@test ~]# 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