Linux系列8-进程管理

• 对进程及其属性的介绍
• ps进程监视命令
• top命令即时跟踪进程
• lsof命令查看占用文件进程
• kill命令向进程发送信号
• /PROC文件系统
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  上手

• 下列是一个自动创建进程的badpro程序,会自动打开程序并且创建目录和文件。

  #! /bin/bash
  while echo "I'm making files!!"
  do
  	mkdir adir
  	cd adir
  	touch afile
  
  	sleep 2s
  done

$ chmod +x badpro
$ ./badpro &

• ps：查看程序的PID号(PID号用于唯一表示一个进程)。
  • ps aux | grep badpro(是将前一个命令的输出作为后一个命令的输入)。

    $ kill PID

进程

1. Linux是一种多用户、多进程的操作系统。
2. 在Linux的内核中维护着一张表，这张表记录了当前系统中运行的所有进程的各种信息。内核会自动完成对进程的控制和调度。
3. 进程，是正在运行的程序。

   进程的属性

• PID:进程的ID号;
  • Linux自己使用PID确定进程，也要求用户在管理进程时提供相应的PID号;
  • 几乎所有进程管理工具都使用PID而不是进程名。
• PPID:父进程的PID;
  • Linux中，所有的进程都必须由另一个进程创建——除了在系统引导时，直接由内核主动创建并安装的几个进程。当一个进程被创建时，创建它的那个进程被称为父进程，而这个进程就叫做子进程。子进程应该是其父进程的克隆体。
• UID:真实用户ID;
  • 只有进程的创建者和root用户才有权利对该进程进行操作,于是记录一个进程的创建者(也就是属主)就显得非常必要，进程的UID就是其创建者的用户ID号，用于标识进程的属主。
• EUID:有效的用户ID
  -Linux还为进程保存一个”有效用户ID号”，被称作EUID，用来确定进程对某些资源和文件的访问权限。绝大部分情况下，进程的UID和EUID是一致的——除了著名的SETUID程序。
• 允许用户修改密码的命令passwd命令就是一个典型的SETUID程序，其UID是当前执行这个命令的用户ID，而EUID是root用户的ID(也就是0)。
• GID和EGID：真实和有效的组ID;
  • EGID可能在确定访问权限方面还发挥了一定作用
• 谦让度和优先级;
  • 进程的优先级决定了其受到CPU优待的程度，优先级高的进程可以更早地被处理，并获得更多的处理器时间;
  • 决定进程何时被处理是内核的事情，不用用户插手，但用户可以设置进程的谦让度来影响内核的想法。

    监视进程: ps命令

• ps是最常用的监视进程的命令。
• ps aux命令用于现实当前系统上运行的所有进程的信息。其中部分行代表的信息是

字段	含义
USER	进程创建者的用户名
PID	进程的ID号
%CPU	进程占用CPU的百分比
%MEM	进程占用内存的百分比
VSZ	进程占用的虚拟内存大小
RSS	内存中页的数量(页是管理内存的单位，在PC上通常为4K)
TTY	进程所在终端的ID号
STAT	进程状态，常用字母代表含义如下： R 正在运行/可运行 D 睡眠中(不可被唤醒，通常是在等待I/O设备) S 睡眠中（可以被唤醒） T 停止（由于受到信号或被跟踪） Z 僵进程（已经结束而没有释放系统资源的进程） ———— 常用的附加标志有： < 进程拥有比普通优先级高的优先级 N 进程拥有比普通优先级低的优先级 L 有些页面被锁在内存中 s 会话的先导进程
START	进程启动时间
TIME	进程已经占用的CPU时间
COMMAND	命令和参数

• ps的另一组选项lax可以提供PPID和谦让度(NI)。
  • 另ps lax不显示进程属主的用户名，因此可以提供更快的运行速度(ps aux需要把UID转化为用户名之后才输出)。

    即时跟踪进程信息：top命令

    ps命令可以一次性给出当前系统中进程信息的快照，但如果管理员需要实时监视进程运行情况，就可以运行top命令即时跟踪当前系统中进程的情况。
    top命令显示的信息会占满一页，且在默认情况下每10s更新一次。使用CPU最多的程序会排在前面，用h查看帮助，q推出。

    查看占用文件的命令：lsof

• 不带任何参数的lsof命令会列出当前系统中所有打开文件的进程信息。
• 用文件名作为参数，可以查看占用该文件的进程。

  向进程发送信号：kill

  kill命令用来向进程发送一个信号，这个信号是什么由用户指定。默认发送的是TERM信号，这个信号表示请求终止某项操作。

• 标准用法是：

  kill [-signal] pid

• 信号及其编号用kill -l查看(INT为’ctrl+c’)。

信号编号	信号名	描 述	默认情况下执行的操作
0	EXIT	程序退出时收到该信号	终止
1	HUP	挂起	终止
2	INT	中断	终止
3	QUIT	退出	终止
9	KILL	杀死	终止
11	SEGV	段错误	终止
15	TERM	软件终止	终止

hints:信号名前缀SIG是可以省略，即 kill -SIGTERM pid和kill -TERM pid都是一样的。

• 注意：kill命令不一定可以终止一个进程，既然kill命令向进程发送一个信号，这个信号就能被程序捕捉，程序可以“封锁”或者“忽略”捕捉到的信号。只有在信号没有被程序捕捉的情况下，系统才会执行默认操作。比如可以加入trap "" TERM来忽略TERM信号。
• KILL信号永远不能被程序所捕捉，KILL信号可以在内核级别杀死进程。kill -SIGTERM pid或kill -TERM pid或kill -9 pid。
  也有KILL信号都不能影响的进程，常常是由一些退化的I/O（输入/输出）虚假锁定造成的。此时，重新启动系统是唯一的解决办法。

  调整进程的谦让度：nice和renice

• nice命令可以在启动程序时设置其谦让度,调整的是“相对”谦让度值。
  • 用不带参数的nice的命令查看默认谦让度值，一般是0。
• renice命令在程序运行时调整其谦让度值，调整的是“绝对”谦让度值。
• 高谦让度表示低优先级，低谦让度(尤其是负数)的程序会占用更多的CPU时间，拥有更高的优先级。
• 新进程一般将从其父进程那里继承谦让度。为保证低优先级的进程不会派生出高优先级的进程，允许进程的属主提高其谦让度（降低优先级），但不能降低谦让度。但是root用户可以任意设置进程的优先级。

  /PROC文件系统

• /proc目录下存放了内核有关系统状态的各种有意义的信息。
  • 在系统运行时，内核会随时向这个目录写入数据。ps和top命令就是从此目录中读取数据的。
  • 实际上，这是操作系统向用户提供的一条通往内核的通道，用户甚至可以通过向/PROC目录下的文件写入数据来修改操作系统参数。
  • 内容说明：
    • 以数字命名的目录存放着对应进程的信息。/proc/1包含进程init的信息，由内核在系统启动时创建，是除了那个时候同时创建的几个内核进程之外所有进程的父进程。

      参考文献

      Linux从入门到精通 刘忆智 著