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第十章 Centos8-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-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: 是程序运行的过程, 动态,有生命周期及运行状态,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 线程:进程和线程都是由操作系统所体现的程序运行的基本单元,系统利用该基本单元实现系统对应用的并发性。进程和线程的区别在于:简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。 程序: 二进制文件(程序即二进制文件),静态实体 /bin/date,/usr/sbin/sshd 下图所示的是进程的生命周期: 父进程复制自己的地址空间(fork [fɔ: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 centso8 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。 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,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(running)、休眠S(sleep)、僵尸Z(zombie) 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 :该程序目前正在运行,或者是可被运行; 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:: 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,程序被该UID所拥有 PID: 该进程的ID PPID: 该进程的父进程的ID C: 该进程生命周期中的CPU 使用资源百分比 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=~/zero.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Unix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: 13:22:30当前时间up 20days系统运行时间 ,说明此服务器连续运行20天了2 user当前登录用户数load average: 0.06, 0.60, 0.48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。任务队列的平均长度是什么? 大厅排队买票: 这时队列是4: cpu队列数为3时,如图: 互动:例1:找出前当系统中,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 [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% wacpu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正常读写时,如果wa占用较多CPU,那么就是磁盘性能问题,建议更换磁盘。如下:0.0% hi(了解)硬中断消耗时间硬中断,占用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(Interrupt Request),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,占用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 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pid,查看某个进程状态 数字键1:显示每个内核的CPU使用率,展示cpu数量,再按下,就收起来了 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PID [root@localhost ~]# vim a.txt[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 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% 64核心的cpu,可以运行到6400% 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:列出符合条件的进程。(ipv4、ipv6、协议、:端口、 @ip ) -p: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 ~]# yum -y install lsof [root@xuegod63 ~]# lsof -p 65641 #进程pid一般用于查看木马进程,在读哪些文件 [root@xuegod63 ~]# lsof -i :22 #查看端口,或查看黑客开启的后门端口是哪个进程在用 [root@xuegod63 ~]# lsof -c vim #进程名,显示vim进程现在打开的文件 [root@xuegod63 ~]# lsof /test/.abc.txt.swp #显示占用文件.abc.txt.swp的进程 在这个示例中,用户root正在其/test目录中进行一些操作。一个 bash是实例正在运行,并且它当前的目录为/test,另一个则显示的是vim正在编辑/test下的文件。要成功地卸载/test,应该在通知用户以确保情况正常之后,中止这些进程。 这个示例说明了应用程序的当前工作目录非常重要,因为它仍保持着文件资源,并且可以防止文件系统被卸载。这就是为什么大部分守护进程(后台进程)将它们的目录更改为根目录、或服务特定的目录的原因,以避免该守护进程阻止卸载不相关的文件系统。 10.2.5 free显示系统中可用内存和已用内存的数量free命令查看内存使用状态 子选项: -b:以字节为单位表示。 -k:以KB为单位显示,默认是以KB为单位显示。 -m:以MB为单位显示。 -g:以GB为单位显示。 [root@localhost ~]# free -m total used free shared buff/cache available Mem: 972 603 69 24 299 123 Swap: 2047 69 1978 其中: 第一行:total是总内存量,used是已经使用的内存量,free是空闲的内存,shared是多个进程共享的内存总数,buffers是缓冲内存数,cache是缓存内存数。默认单位是KB。available 实际可用 (case 加速读,buffers加速写。) 第二行开始:total系统中有972MB的物理内存,used是已经使用的内存数量。free是空闲的内存数量。shared是多个进程共享的内存数量。buff/cache用来作为缓冲和缓存的空间,内核会在内存将要耗尽时释放这部分内存给其他进程使用。availble:可使用空间,评估有多少内存可用于启动新应用程序,不包括swap,不同于free和cache字段。available字段考虑了页缓存,而不是所有可回收的内存。正因为这个原因所以通常free+buff/cache的数值要比available的数值大。 互动:执行free命令查看系统状态,这一瞬间,当前系统,真正,还有多少M 内存可以使用? 答案1:free+ buff/cache=69 +299=368M 答案2:available=123M 10.3 前后台进程切换- nice进程优先级-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,它不需要终端的交互;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): & #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@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 ~]# yum -y install psmisc [root@xuegod63 ~]# kill -9 pid [root@xuegod63 ~]# killall vim [root@xuegod63 ~]# pkill vim 10.3.4 进程的优先级管理优先级取值范围为(-20,19),值越小优先级越高, 默认优先级是0 优先级越高占用的CPU值就越高 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 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 [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@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 screen -S 会话id -X quit -> 删除会话 screen -S 会话名 -X quit -> 删除会话 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-screen后台执行命令 |
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