Linux运维基础进程管理及环境组成分析

目录

• 1.进程基本概述
• 2.进程的组成部分
• 3.进程的环境
• 4.进程状态
• 5.进程优先级
• 6.进程管理命令
• 7.vmstat
• 8.后台运行作业

1.进程基本概述

进程是已启动的可执行程序的运行中实例。

/proc目录下以数字为名的目录，每一个目录代表一个进程，保存着进程的属性信息。

每一个进程的PID是唯一的，就算进程退出了，其它进程也不会占用其PID

2.进程的组成部分

•  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

3.进程的环境

• 本地和全局变量
• 当前调度上下文
• 分配的系统资源，如文件描述符和网络端口

4.进程状态

标志	内核定义的状态名称和描述
R	TASK_RUNNING：进程正在CPU上执行，或者正在等待运行。处于运行中（或可运行）状态时，进程可能正在执行用户例程或内核例程（系统调用），或者已排队并就绪
S	TASK_INTERRUPTIBLE：进程处于睡眠状态且正在等待某一条件：硬件请求、系统资源访问或信号。当事件或信号满足该条件时，该进程将返回到运行中
D	TASK_UNINTERRUPTIBLE：此进程也在睡眠，但与S状态不同，不会响应传递的信号。仅在特定的条件下使用，其中进程中断可能会导致意外的设备状态
K	TASK_KILLABLE：进程处于睡眠状态，与不可中断的D状态相同，但有所修改，允许等待中的任务通过响应信号而被中断（彻底退出）。实用程序通常将可中断的进程显示为D状态
T	TASK_STOPPED：进程已被停止（暂停），通常是通过用户或其他进程发出的信号。进程可以通过另一信号返回到运行中状态，继续执行（恢复）
T	TASK_TRACED：正在被调试的进程也会临时停止，并且共享同一个T状态标志
Z	EXIT_ZOMBIE：子进程在退出时向父进程发出信号。除进程身份（PID）之外的所有资源都已释放
X	EXIT_DEAD：当父进程清理（获取）剩余的子进程结构时，进程现在已彻底释放。此状态从不会在进程列出实用程序中看到
<	高优先级进程
N	低优先级进程
+	前台进程组中的进程
l	多线程进程
s	会话进程首进程

5.进程优先级

• <0-139>:数字越小，优先级越高!
• <0-99>：实时优先级，内核调整
• <100-139>：静态优先级，用户可控制

6.进程管理命令

ps命令用于列出当前的进程。可以显示详细的进程信息

[root@localhost ~]# ps -e
    PID TTY   TIME CMD
      1 ? 00:00:02 systemd
      2 ? 00:00:00 kthreadd

[root@localhost ~]# ps aux
USER  PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root    1  0.0  0.6 179032 13504 ? Ss   Nov03   0:02 /usr/lib/syst
root    2  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [kthreadd]
root    3  0.0  0.0      0     0 ? I<   Nov03   0:00 [rcu_gp]
root    4  0.0  0.0      0     0 ? I<   Nov03   0:00 [rcu_par_gp]
root    6  0.0  0.0      0     0 ? I<   Nov03   0:00 [kworker/0:0H
root    8  0.0  0.0      0     0 ? I<   Nov03   0:00 [mm_percpu_wq
root    9  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [ksoftirqd/0]
root   10  0.0  0.0      0     0 ? R    Nov03   0:00 [rcu_sched]
root   11  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [migration/0]
root   12  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [watchdog/0]
root   13  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [cpuhp/0]
root   15  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [kdevtmpfs]
root   16  0.0  0.0      0     0 ? I<   Nov03   0:00 [netns]
root   17  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [kauditd]
root   18  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [khungtaskd]
root   19  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [oom_reaper]
root   20  0.0  0.0      0     0 ? I<   Nov03   0:00 [writeback]
root   21  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [kcompactd0]
root   22  0.0  0.0      0     0 ? SN   Nov03   0:00 [ksmd]
root   23  0.0  0.0      0     0 ? SN   Nov03   0:00 [khugepaged]
root   24  0.0  0.0      0     0 ? I<   Nov03   0:00 [crypto]
root   25  0.0  0.0      0     0 ? I<   Nov03   0:00 [kintegrityd]
root   26  0.0  0.0      0     0 ? I<   Nov03   0:00 [kblockd]
root   27  0.0  0.0      0     0 ? I<   Nov03   0:00 [tpm_dev_wq]
root   28  0.0  0.0      0     0 ? I<   Nov03   0:00 [md]
root   29  0.0  0.0      0     0 ? I<   Nov03   0:00 [edac-poller]
root   30  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [watchdogd]
root   47  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [kswapd0]
root  140  0.0  0.0      0     0 ? I<   Nov03   0:00 [kthrotld]
root  141  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [irq/24-pcieh
root  142  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [irq/25-pcieh
root  143  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [irq/26-pcieh
root  144  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   0:00 [irq/27-pcieh
root  145  0.0  0.0      0     0 ? S    Nov03   

[root@localhost ~]# ps -ef
UID   PID    PPID  C STIME TTY   TIME CMD
root    10  0 Nov03 ? 00:00:02 /usr/lib/systemd/systemd --s
root    20  0 Nov03 ? 00:00:00 [kthreadd]
root    32  0 Nov03 ? 00:00:00 [rcu_gp]
root    42  0 Nov03 ? 00:00:00 [rcu_par_gp]
root    62  0 Nov03 ? 00:00:00 [kworker/0:0H-k

7.vmstat

虚拟内存状态查看命令

vmstat 1000 //表示每1000秒刷新一次
vmstat 1000 5 //表示每1000秒刷新一次，刷新5次后退出

[root@localhost ~]# vmstat 1000
procs：
    r（running）  //表示等待运行的队列长度，也即等待运行的进程的个数
    b（block）    //表示阻塞队列长度，也即处于不可中断睡眠态的进程个数
memory：
    swpd //交换内存的使用总量
    free //空闲物理内存总量
    buffer      //用于buffer的内存总量
    cache//用于cache的内存总量
swap：
    si（swap in）     //表示从物理内存有多少页面换进swap，也即数据进入swap的数据速率（kb/s）
    so（swap out）    //表示从swap有多少页面换进物理内存，也即数据离开swap的数据速率（kb/s）
io：
    bi（block in）    //表示磁盘块有多少个被调入内存中，也即从块设备读入数据到系统的速率（kb/s）
    bo（block out）   //表示有多少个磁盘块从内存中被同步到硬盘上去了，也即保存数据至块设备的速率（kb/s）
system：
    in（ interrupts）     //表示中断的个数，也即中断速率（kb/s）
    cs（context switch）  //表示上下文切换的次数，也即进程切换速率（kb/s）
CPU：
    us      //表示用户空间
    sy      //表示内核空间
    id      //表示空闲百分比
    wa      //表示等待IO完成所占据的时间百分比
    st      //表示steal，被虚拟化技术偷走的时间（比如运行虚拟机）

8.后台运行作业

//在命令后跟上&符号可以生成一个后台作业
[root@localhost ~]# sleep 1000 &
[1] 1400
//jobs命令用于显示当前所有的后台作业
[root@localhost ~]# jobs
[1]+  Running   sleep 1000 &
//fg命令用于将后台作业调至前台运行
[root@localhost ~]# fg
//当只有一个后台作业时，直接使用fg命令，不跟任何参数即可将后台作业调至前台运行，但是当有多个作业时则必须跟上%+作业号，也就是上面命令执行结果中以[]括起来的数字。
[root@localhost ~]# jobs
[1]-  Running   sleep 1000 &
[2]+  Running   sleep 500 &
[root@localhost ~]# fg %1
//使用ctrl+z可将前台进程发送到后台，此时作业将处于停止状态
[root@localhost ~]# fg %1
sleep 1000
^Z
[1]+  Stopped   sleep 1000
//使用bg命令+作业号可使后台已停止的作业重新运行
[root@localhost ~]# bg %1
[1]+ sleep 1000 &
[root@localhost ~]# jobs
[1]-  Running   sleep 1000 &
[2]+  Running   sleep 500 &
//kill加上作业号可以手动杀死指定作业
[root@localhost ~]# jobs
[1]-  Running   sleep 1000 &
[2]+  Running   sleep 500 &
[root@localhost ~]# kill %1
[1]-  Terminatedsleep 1000
[root@localhost ~]# jobs
[2]+  Running   sleep 500 &
//jobs命令的结果中
    +//命令将默认操作的作业
    -     //命令将第二个默认操作的作业

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