Linux 中进程的查看
进程的相关概念
内核的功用:进程管理、文件系统、网络功能、内存管理、驱动程序、安全功能等
Process: 运行中的程序的一个副本,是被载入内存的一个指令集合
进程ID(Process ID,PID)号码被用来标记各个进程UID、GID、和SELinux语境决定对文件系统的存取和访问权限,通常从执行进程的用户来继承存在生命周期
task struct:Linux内核存储进程信息的数据结构格式
task list:多个任务的的task struct组成的链表
进程创建:
init:第一个进程
进程:都由其父进程创建,父子关系,CoW fork(), clone()
进程的基本状态和转换
创建状态:
进程在创建时需要申请一个空白PCB(process control block进程控 制块),向其中填写控制和管理进程的信息,完成资源分配.如果创建工作无法完 成,比如资源无法满足,就无法被调度运行,把此时进程所处状态称为创建状态
就绪状态:
进程已准备好,已分配到所需资源,只要分配到CPU就能够立即运行
执行状态:
进程处于就绪状态被调度后,进程进入执行状态
阻塞状态:
正在执行的进程由于某些事件(I/O请求,申请缓存区失败)而暂时 无法运行,进程受到阻塞.在满足请求时进入就绪状态等待系统调用
终止状态:
进程结束,或出现错误,或被系统终止,进入终止状态.无法再执行
进程之间转换六种情况
运行——>就绪:
1,主要是进程占用CPU的时间过长,而系统分配给该进程占 用CPU的时间是有限的:
2,在采用抢先式优先级调度算法的系统中,当有更高 优先级的进程要运行时,该进程就被迫让出CPU,该进程便由执行状态转变为 就绪状态
就绪——>运行:运行的进程的时间片用完,调度就转到就绪队列中选择合适 的进程分配CPU
运行——>阻塞:正在执行的进程因发生某等待事件而无法执行,则进程由执 行状态变为阻塞状态,如发生了I/O请求
阻塞——>就绪:进程所等待的事件已经发生,就进入就绪队列
以下两种状态是不可能发生的:
阻塞——>运行:即使给阻塞进程分配CPU,也无法执行,操作系统在进行调 度时不会从阻塞队列进行挑选,而是从就绪队列中选取
就绪——>阻塞:就绪态根本就没有执行,谈不上进入阻塞态
进程优先级
进程优先级:
系统优先级:数字越小,优先级越高
0-139(CentOS4,5)
各有140个运行队列和过期队列
0-98,99(CentOS6)
实时优先级: 99-0 值最大优先级最高
nice值:-20到19,对应系统优先级100-139或99
Big O:时间复杂度,用时和规模的关系
O(1), O(logn), O(n)线性, O(n^2)抛物线, O(2^n)
进程相关概念
进程内存:
Page Frame: 页框,用存储页面数据,存储Page 4k
LRU:Least Recently Used 近期最少使用算法,释放内存物理地址空间和线性地址空间
MMU:Memory Management Unit负责转换线性和物理地址
TLB:Translation Lookaside Buffer 翻译后备缓冲器,用于保存虚拟地址和物理地址映射关系的缓存
IPC: Inter Process Communication
同一主机:
signal:信号
shm: shared memory
semaphore:信号量,一种计数器
不同主机:
socket: IP和端口号
RPC: remote procedure call
MQ:消息队列,Kafka,ActiveMQ
进程状态
Linux内核:抢占式多任务
进程类型:
守护进程: daemon,在系统引导过程中启动的进程,和终端无关进程
前台进程:跟终端相关,通过终端启动的进程
注意:两者可相互转化
进程状态:
运行态:running
就绪态:ready
睡眠态:
可中断:interruptable
不可中断:uninterruptable
停止态:stopped,暂停于内存,但不会被调度,除非手动启动
僵死态:zombie,结束进程,父进程结束前,子进程不关闭
系统管理工具
进程的分类:
CPU-Bound:CPU密集型,非交互
IO-Bound:IO密集型,交互
Linux系统状态的查看及管理工具:pstree, ps, pidof, pgrep, top, htop, glance, pmap, vmstat, dstat, kill, pkill, job, bg, fg, nohup
pstree命令:
pstree - display a tree of processes
ps: process state
ps - report a snapshot of the current processes
Linux系统各进程的相关信息均保存在/proc/PID目录下的各文件中
查看系统进程 ps
ps [OPTION]…
支持三种选项:
UNIX选项 如-A -e
BSD选项 如a
GNU选项 如–help
• 选项:默认显示当前终端中的进程
• a 选项包括所有终端中的进程
• x 选项包括不链接终端的进程
• u 选项显示进程所有者的信息
• f 选项显示进程树,相当于 –forest
• k|–sort 属性 对属性排序,属性前加- 表示倒序
• o 属性… 选项显示定制的信息 pid、cmd、%cpu、%mem
• L 显示支持的属性列表
ps常见选项
-C cmdlist 指定命令,多个命令用,分隔
-L 显示线程
-e: 显示所有进程,相当于-A
-f: 显示完整格式程序信息
-F: 显示更完整格式的进程信息
-H: 以进程层级格式显示进程相关信息
-u userlist 指定有效的用户ID或名称
-U userlist 指定真正的用户ID或名称
-g gid或groupname 指定有效的gid或组名称
-G gid或groupname 指定真正的gid或组名称
-p pid 显示指pid的进程
–ppid pid 显示属于pid的子进程
-M 显示SELinux信息,相当于Z
ps输出属性
VSZ: Virtual memory SiZe,虚拟内存集,线性内存
RSS: ReSident Size, 常驻内存集
STAT:进程状态
R:running
S: interruptable sleeping
D: uninterruptable sleeping
T: stopped
Z: zombie
+: 前台进程
l: 多线程进程
L:内存分页并带锁
N:低优先级进程
<: 高优先级进程
s: session leader,会话(子进程)发起者
ps 输出及常见示例
ni: nice值
pri: priority 优先级
psr: processor CPU编号
rtprio: 实时优先级
示例:
ps axo pid,cmd,psr,ni,pri,rtprio
常用组合:
aux
-ef
-eFH
-eo pid,tid,class,rtprio,ni,pri,psr,pcpu,stat,comm
axo stat,euid,ruid,tty,tpgid,sess,pgrp,ppid,pid,pcpu,comm
ps示例
查询你拥有的所有进程:
ps -x
显示指定用户名(RUID)或用户ID的进程:
ps -fU apache
ps -fu 48
显示指定用户名(EUID)或用户ID的进程:
ps -fu mark
ps -fu 1000
查看以root用户权限(实际和有效ID)运行的每个进程:
ps -U root -u root
列出某个组拥有的所有进程(实际组ID,RGID或名称):
ps -fG nginx
列出有效组名称(或会话)所拥有的所有进程:
ps -fg mysql
ps -fG 27
通过进程ID来显示所属的进程:
ps -fp 1234
以父进程ID来显示其下所有的进程,如显示父进程为1154的所有进程:
ps -f –ppid 1234
显示指定PID的多个进程:
ps -fp 1204,1239,1263
要按tty显示所属进程:
ps -ft pst/0
以进程树显示系统中的进程如何相互链接:
ps -e –forest
以进程树显示指定的进程
ps -f –forest -C sshd
ps -ef –forest | grep -v grep | grep sshd
要显示一个进程的所有线程,将显示LWP(轻量级进程)以及NLWP(轻量级进 程数)列:
ps -fL -C nginx
要列出所有格式说明符:
ps L
查看进程的PID,PPID,用户名和命令:
ps -eo pid,ppid,user,cmd
自定义格式显示文件系统组,ni值开始时间和进程的时间:
ps -p 1234 -o pid,ppid,fgroup,ni,lstart,etime
使用其PID查找进程名称:
ps -p 1244 -o comm=
要以其名称选择特定进程,显示其所有子进程
ps -C sshd,bash
查找指定进程名所有的所属PID,在编写需要从std输出或文件读取PID的脚本时 这个参数很有用:
ps -C httpd,sshd -o pid=
检查一个进程的执行时间
ps -eo comm,etime,user | grep nginx
查找占用最多内存和CPU的进程:
ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu –sort=-%mem | head
ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu –sort=-%cpu | head
显示安全信息:
ps -eM
ps –context
使用以下命令以用户定义的格式显示安全信息.
ps -eo euser,ruser,suser,fuser,f,comm,label
使用watch实用程序执行重复的输出以实现对就程进行实时的监视,如下面的命 令显示每秒钟的监视:
watch -n 1 ‘ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu –sort=-%mem | head’
进程优先级
进程优先级调整:
静态优先级:100-139
进程默认启动时的nice值为0,优先级为120
只有根用户才能降低nice值(提高优先性)
nice命令:
nice [OPTION]/[COMMAND /[ARG]…]
renice命令:
renice [-n] priority pid…
查看:
ps axo pid,comm,ni
搜索进程
最灵活:
ps 选项 | 其它命令
按预定义的模式:pgrep
pgrep [options] pattern
-u uid: effective user,生效者
-U uid: real user,真正发起运行命令者
-t terminal: 与指定终端相关的进程
-l: 显示进程名
-a: 显示完整格式的进程名
-P pid: 显示指定进程的子进程
按确切的程序名称:/sbin/pidof
pidof bash
系统工具
uptime
显示当前时间,系统已启动的时间、当前上线人数,系统平均负载(1、5、10 分钟的平均负载,一般不会超过1)
系统平均负载:
指在特定时间间隔内运行队列中的平均进程数
通常每个CPU内核的当前活动进程数不大于3,那么系统的性能良好.如果每 个CPU内核的任务数大于5,那么此主机的性能有严重问题
如果linux主机是1个双核CPU,当Load Average 为6的时候说明机器已经被 充分使用