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15新手学习:Linux进程与程序

  • Linux系统服务
  • 2021-10-14
  • 小编

一、Linux进程与程序

1、了解一下进程与程序的关系

进程是一个正在执行的一个程序或命令,每个进程都是一个运行的实体,并占用一定的系统资源,程序是人使用计算机语言编写的可以实现特定目标或解决特定的代码集合。

简单来说,程序是人使用计算机语言编写的,可以实现一定功能,并且可以执行的代码集合。进程是正在执行中的程序。

2、Linux下的进程管理工作

进程查看,通过查看,判断健康状态

进程终止

进程优先级控制

二、Linux下进程管理命令

1、任务背景

工作场景:

小飞入职到一家公司,接到的第一项任务,就是监控生产服务器的性能,提到服务器性能,我们首先想到的就是CPU,内存和磁盘。

2、使用top命令动态监测CPU信息

基本语法:

top

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3、系统的整体情况

第一行:

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内容

说明

19:37:04

系统当前时间

up 8 days,18:58

系统的运行时间,已运行8天18小时58分钟

1 user

当前登录了1个用户

load average:0.02,0.07,0.08

系统之前1分钟、5分钟、15分钟的平均负载,如果cpu是单核,则这个数值超过1就是高负载,如果cpu是四核,则这个数值超过4就是负载


第二行:

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Tasks:114 total

系统中的进程总数

1 running

正在运行的进程数

112 sleeping

睡眠的进程数

0 stopped

正在停止的进程数

1 zombie

僵尸进程数,如果不是0,则需要手工检查僵尸进程


第三行:

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内容

说明

Cpu(s):4.0 %us

用户模式占用的CPU百分比

0.5 %sy

系统模式占用的CPU百分比

0.0 %ni

改变过优先级的用户进程占用的CPU百分比

95.2 %id

idle缩写,空闲CPU占用的百分比

0.2 %wa

等待输入/输出的进程占用CPU百分比

0.0 %hi

硬中断请求服务占用的CPU百分比

0.2 %si

软中断请求服务占用的CPU百分比

0.0 %st

st(steal time)为虚拟时间百分比,就是当前虚拟机时,虚拟cpu等待实际CPU的时间百分比


问:如果我的机器有2核CPU,我想查看每一核心分别的负载情况怎能办?

答:交换快捷键 “1”

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CPU负载测试 => cat /dev/urandom |md5sum


第四行:

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内容

说明

Mem:3880104 total

物理内存的总量,单位为KB

134856 free

已经使用的物理内存数量

803260 used

空闲的物理内存数量

2941988 buff/cache

作为缓冲的内存数量

扩展:真正剩余内存 = free + buff/cache,真正使用内存 = used - buff/cache


第五行:

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内容

说明

Swap: 0total

交换分区(虚拟内存)的总大小

0 free

已经使用的交换分区的大小

0 used

空闲交换分区的大小

2791900 avail Men

可用内存


在Linux操作系统分区时,最少需要三个分区:

1./boot分区:系统分区

2.swap交换分区:一般情况下为内存的1-2倍,但是尽量不要超过2G

3./分区:根分区,所有文件都存放于此

swap分区:就是当计算机的内存不足时,系统会自动从硬盘中划出一块区域充当内存使用。


我们通过 top 命令的整体信息部分,就可以判断服务器的健康状态。如果 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载高于CPU核数,说明系统压力较大。如果物理内存的空闲内存过小,则也证明系统压力较大。

问题:根据以上信息,目前我们的系统压力如何?

答:看CPU负载及内存的使用情况


问:如果我们发现CPU负载过大,接下来怎么办?

答:如果1分钟、5分钟以及15分钟全部超过CPU的总核心数(必须引起警觉),这个时候就要查看底部的进程信息了。

经验之谈:如果一个总核数=8核心的CPU,理论上平均负载达到16,也还可以坚持很长一段时间。


4、系统的进程信息

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PID

进程的ID

USER

该进程所属的用户

PR

优先级,数值越小优先级越高

NI

NICE优先级,数值越小优先级越高,取值范围-20到19,默认都是0

VIRT

该进程使用的虚拟内存的大小,单位为KB

RES

该进程使用的物理内存的大小,单位为KB

SHR

共享内存大小,单位为KB,计算一个进程实际使用的内存=常驻内存(RES)-共享内存(SHR)

S

进程状态,其中S表示睡眠,R表示运行

%CPU

该进程占用CPU的百分比

%MEM

该进程占用内存的百分比

TIME+

该进程共占用CPU时间

COMMAND

进程名


问题:如果我们发现CPU负载过大,接下来怎么办?

答:查看占用CPU最多的进程


问题:如何查看占用CPU最多的进程?

答:交互操作快捷键P,P(大写):,表示将结果按照CPU 使用率从高到低进行降序排列


问题:如果我们发现内存可用量很小,接下来怎么办?

答:查看占用内存最多的进程,使用交互快捷键M(大写):表示将结果按照内存(MEM)从高到低进行降序排列

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问题:当我们查看完系统状态,需要做什么?

答:退出,使用q,按键盘上的q,就会回到#提示符的状态。


5、free查看内存使用情况

基本语法:

free [选项] 1GB = 1024MB 1MB = 1024KB

选项说:

-m:以MB的形势显示内存大小

实例:显示计算机的内存使用情况

free -m

和Centos6相比,buffer和cached被合成一组,加入了一个available。

关于此available,即系统可用内存,用户不需要去计算buffer/cache,即可以看到还有多少内存可用,更加简单直观

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6、df查看磁盘剩余空

基本语法:

df [选项]

-h:比较高的可读性显示磁盘剩余空间大小

df = disk free = 磁盘 剩余

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这几列依次是:

Filesystem

磁盘名称

Size

总大小

Used

被使用的大小

Avail

剩余大小

Use%

使用百分比

Mounted on

挂载路径(相当于Windows 的磁盘符)


7、ps查看系统进程信息

top : 动态查看系统进程的信息(每隔3s切换一次)

ps : 静态查看系统进程的信息(只能查询运行ps命令瞬间,系统的进程信息)

基本语法:

ps [选项]

选项说明:

-e : 等价于“-A”,表示列出全部(all)的进程

-f : 表示full,显示全部的列(显示全字段)

实例:显示当前系统中所有进程的信息

ps -ef

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UID

该进程执行的用户ID

PID

进程ID

PPID

该进程的父级进程ID,如果找不到,则该进程就被称之为僵尸进程(Parent Process ID)

C

Cpu的占用率,其形式是百分数

STIME

进程的启动时间

TTY

终端设备,发起该进程的设备识别符号,如果显示“?”则表示该进程并不是由终端设备发起

TIME

进程实际使用CPU的时间

CMD

该进程的名称或者对应的路径


经验之谈:我们在实际工作中使用ps命令其实主要用于查询某个进程的PID或PPID

工作场景:

小飞用学到的命令,发现某个进程占用CPU很高,希望进一步查看这个简称的信息。

ps -ef 会列出全部进程,但是我们发现进程非常多,我们很难找到自己想要看的进程。这里需要使用过滤命令grep,来过滤掉我们不需要的信息。

基本语法:

用法:ps -ef |grep 想要看到的进程名

示例代码:

# ps -ef |grep crond

含义:查看crond进程的详细情况

注意:查询结果中,如果只有一条则表示没查到对应的进程(这1 条表示刚才ps 指令的自身)。只有查到的结果多余1 条,才表示有对应的进程。

案例:查询crond的进程信息

ps -ef |grep crond


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问:以上信息只有第一行是crond的进程,第二行,实际是管道命令发起时,grep所启动的进程,如何去掉?

ps -ef |grep crond |grep -v "grep"


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grep -v 需要去除的相关信息 : 去除包含指定关键词的那一行


扩展:ps aux命令

ps aux


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# man ps

1 UNIX options, which may be grouped and must be preceded by a dash. ps -ef2 BSD options, which may be grouped and must not be used with a dash. ps aux

USER:该 process 属于哪个使用者账号PID :该 process 的ID%CPU:该 process 使用掉的 CPU 资源百分比%MEM:该 process 所占用的物理内存百分VSZ :该 process 使用掉的虚拟内存量 (Kbytes)RSS :该 process 占用的固定的内存量 (Kbytes)TTY :该 process 是在那个终端机上面运作,若与终端机无关,则显示 ?,另外, tty1-tty6 是本机上面的登入者程序,若为 pts/0 等等的,则表示为由网络连接进主机的程序。STAT:该程序目前的状态,主要的状态有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,但是其父程序却无法正常的终止他,造成 zombie (疆尸) 程序的状态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

8、netstat/ss查询网络访问信息

基本语法:

netstat [选项] |grep 进程名称
选项说明:-t:表示只列出tcp 协议的连接(tcp协议与udp协议)-n:表示将地址从字母组合转化成ip 地址,将协议转化成端口号来显示  10.1.1.10:80-l:表示过滤出"state(状态)"列中其值为LISTEN(监听)的连接-p:表示显示发起连接的进程pid 和进程名称

实例:查询Web Server(nginx)服务的端口信息

# netstat -tnlp |grep httpd


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基本语法:

# ss -naltp |grep 进程名称

案例:查询sshd服务的端口信息

# ss -naltp |grep sshd


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netstat与ss区别?

① netstat信息比较简洁,ss更加丰富 ② ss执行效率比netstat略高一些


9、kill/killall杀死进程

根据pid杀掉进程

命令:kill

语法:kill [信号] PID

作用:kill 命令会向操作系统内核发送一个信号(多是终止信号)和目标进程的 PID,然后系统内核根据收到的信号类型,对指定进程进行相应的操作


经验:kill经常结合ps命令一起使用

kill命令用于杀死某个进程,这其实只是其一个功能。kill命令的实质是向进程发送信号


信号种类:

信号编号

含义

9

杀死进程,即强制结束进程。

15

正常结束进程,是 kill 命令的默认信号。


实例:使用kill命令杀死crond进程

# ps -ef |grep crond1107# kill 1107


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备注:在互联网中,经常看到kill -9 进程PID,强制杀死某个进程,kill -9 pid

根据进程名称杀掉进程

基本语法:

# killall [信号编号] 进程名称

案例:使用killall命令杀死crond进程

# killall crond

案例:使用killall命令杀死httpd进程

# killall nginx

三、进程的优先级(扩展)

1、什么是进程的优先级

Linux是一个多用户、多任务的操作系统,系统中通常运行着非常多的进程。哪些进程先运行,哪些进程后运行,就由进程优先级来控制

思考:什么时候需要用到进程的优先级呢?

答:当CPU负载过高时,如CPU的使用率>=90%以上。这个时候进程的优先级就会起作用。


2、查看进程的优先级

PR 优先级,数值越小优先级越高。NI 优先级,数值越小优先级越高,可以人为更改。(NI = NICE = Nice)

讲个小故事:Nice值 = 0,Nice值越高,代表这个人越绅士(Nice值越高,优先级越低)

NI值有一个范围 -20 ~ 19

问题:这两个数值是在哪里看到的?

答:top命令

3、调整进程的优先级

使用top调整进程的优先级

第一步:使用top命令获取你要调整的进程信息(PID编号)# top -bn 1PID   COMMAND7107 atd(at命令的底层服务)第二步:运行top命令,然后按=="r"==,输入要调整进程的PID编号# top按r,输入要调整进程的PID编号,按回车第三步:根据提示,重置NICE值Renice PID 7107 to value : -5第四步:按q退出top模式,然后使用top -p PID编号,只查询某个进程的信息# top -p 7107

☆ 使用renice命令调整进程的优先级

基本语法:

# renice [NI优先级设置的数字] 想调整的进程ID

案例:使用renice调整atd的优先级

第一步:通过ps或top命令获取atd的PID编号# ps -ef |grep atd7107第二步:使用renice命令调整7107的NICE值# renice -10 71077107 (process ID) old priority 0, new priority -10注意:NICE值取值范围-20 ~ 19,不能使用小数

☆ 使用nice命令调整进程的优先级

基本语法:

# nice [NI优先级设置的数字] 想调整的进程名称

注意:nice命令只能调整没有运行的程序

nice实际操作三步走:
第一步:将程序停止# ps -ef |grep crond# kill PID或# systemctl stop crond第二步:启动并制定优先级(使用nice)# nice -n -10 crondnice命令包含两个功能:① 启动进程 ② 调整进程的优先级
第三步:确认优先级(查看优先级)# ps -ef |grep crondPID# top -p PID


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