进程管理

概念

进程

概念：进程表示可执行程序运行后形成的一个实例，由内存地址空间、安全属性、代码的执行线程以及进程状态组成
父/子进程
- 父进程：一个程序执行时会成为一个进程，该进程即为父进程；
- 子进程：父进程通过 fork() 函数创建新进程，该进程即为子进程
特点
- 父进程
  - 子进程运行期间通常父进程会处于死眠状态，等待子进程运行完成（需要调用 wait() 函数）
  - 子进程运行完成后会释放大部分资源，只保留下一个条目信息（进程的退出状态，PID 值）以告诉父进程；若父进程不用 wait() 或者 waitpid() 函数以等待子进程运行完成，读取子进程的退出状态后删除条目，则该子进程一直存在（称为僵尸进程），直到父进程结束，由 init 进程进行删除
- 子进程会继承父进程部分信息
  - 安全性身份、权限：继承UID、GID信息以及特殊权限
  - 数据：继承程序代码、环境变量
  - 文件描述符：

进程状态

状态类型
- 运行态：Running，进程正在 CPU 上运行或者在队列中等待运行
- 阻塞态：Waiting/Blocked，死眠状态，进程等待某个事件触发运行
- 暂停态：Stopped，进程被暂停运行
- 僵尸态：Zombie，子进程已结束，但父进程未清除该子进程
状态符号
- 主状态
  - R ：正在运行或者等待运行
  - D ：死眠状态，不可中断；通常等待 I/O
  - S ：死眠状态，可中断
  - T ：进程被用户或程序指定暂停
  - t ：进程被调试器暂停
  - Z ：僵尸进程
  - X ：进程已结束
- 附加状态
  - < ：CPU调用优先级高
  - N ：CPU调用优先级低
  - L ：进程部分内存锁定，不能放进磁盘内
  - s ：表示进程为父进程
  - I ：多线程
  - + ：表示前后进程组，接收用户输入值

ps

概念

ps 命令拥有 Unix、BSD以及GNU三种风格，不同风格的参数以及参数格式都不一样
Unix风格
- Unix风格参数需要在前面加上单破折线
- 字段信息
  - UID ：运行该进程的用户
  - PID ：进程号
  - PPID ：父进程的进程号
  - C ：CPU利用率
  - PRI ：进程优先级
  - STIME ：进程的启动时间
  - TTY ：运行该进程的终端编号
  - TIME ：运行该进程的累计时间
  - CMD ：进程名称或者执行该进程的命令
  - 不常用字段
    - NI ：优先级调整值，
    - ADDR ：内存地址
    - SZ ：
    - WCHAN ：显示进程正在等待内核函数的名称
    - SID
    - PGID
BSD风格字段信息
- BSD风格参数前面不用加破折线
- 字段信息
  - USER ：运行该进程的用户
  - PID ：进程号
  - %CPU ：该进程的CPU利用率
  - %MEM ：该进程的内存利用率
  - VSZ ：虚拟内存大小
  - RSS ：占用物理内存大小
  - TTY ：运行该进程的终端编号
  - STAT ：进程状态
  - START ：进程的启动时间
  - TIME ：运行该进程的累计时间
  - COMMAND ：启动该进程的命令及参数

选项

概念
- 真实、有效用户/用户组
  - 真实用户组：启动该程序的实际用户
  - 有效用户组：实际用户借用某个有该程序权限的用户来启动程序，有权限的用户为有效用户
- 若需要使用筛选选项来筛选多个进程，则用逗号相隔
- 没有终端的进程是指后台进程，系统自己运行的进程
- 不同风格的选项可以混合使用
Unix常用参数
- 进程筛选进程
  - -e -A ：显示所有进程， -e 和 -A 等效
  - -a ：显示当前终端的所有进程，不包括没有终端的进程和会话领导者
  - -T ：显示当前终端的所有进程，不包括没有终端的进程
  - -d ：显示所有进程，不包括会话领导者
  - -x ：显示没有终端的所有进程
  - -r ：只显示正在运行的进程
- 字段筛选进程
  - -C ：按命令名关键词筛选进程
  - -t ：按终端编号筛选进程
  - -G -g ： -G 按真实用户组ID、 -g 按有效用户组ID来筛选进程
  - -U -u ： -U 按真实用户ID、 -u 按有效用户ID来筛选进程
  - -p --ppid ：按 PID 或者 PPID 来筛选进程
- 输出格式
  - -F -f ：完整格式输出，信息侧重于进程的启动命令、参数等信息
  - -l ：完整格式输出，信息侧重于进程的状态、优先级等信息
  - -H ：用缩进方式以显示父子进程关系
BSD常用参数
- 进程筛选进程
  - a ：显示所有终端关联的进程
  - r ：显示正在运行的进程
  - T ：显示当前终端的所有进程，不包括没有终端的进程
  - x ：显示没有终端的所有进程
- 字段筛选进程
  - 配合Unix的字段进程使用
- 输出格式
  - f ：用 ASCII 树状图形显示进程层级关系
  - l ：完整格式输出，信息侧重于进程的状态、优先级等信息
  - u ：用户导向格式，显示USER、%CPU、%MEM等字段

pstree

以树状格式显示正在运行中的进程，比 ps 命令更加直观
安装


apt-get install psmisc

语法
- pstree [option] [pid or username]
- 选项
  - -a ：显示命令参数
  - -p ：显示每个进程的PID
  - -c ：强制展开进程内相同的子树
  - -n ：按照 PID 顺序列出进程树
  - -u ：显示进程的所有者

pgrep

查找进程，判断进程是否存活
语法
- pgrep [option] [pid or username]
- 选项
  - -l ：列出 PID 对应的进程名
  - -u ：指定用户名筛选出该用户启动的 PID
  - -P ：指定 PPID 筛选出 PID
  - -n ：列出最新的进程 PID
  - -o ：列出最老的进程 PID

kill

向进程发送终止信号
常用信号
- SIGHUP(1) ：终止进程，通知进程重新加载配置文件或者重新初始化
- SIGINT(2) ：终止进程，中断当前运行的前台程序，跟 Ctrl + C 效果相同
- SIGQUIT(3) ：终止进程+核心转储，强制退出程序并保存崩溃信息（core dump文件），跟 Ctrl + \ 效果相同
- SIGKILL(9) ：强制终止进程，强制退出程序，但会导致资源未释放、清理等问题
- SIGTERM(15) ：终止进程，清除资源后再退出程序
- SIGSTOP(19) ：暂停进程
- SIGCONT(18) ：恢复程序的运行
选项
- -l ：列出所有kill信号
- -n ：指定信号编号，如 -n 1 -n 2 -1 -2
- -s ：指定信号字符串，如 -s HUP -s INT

killall

指定进程名来中断一个或多个进程，无需找到 PID 再终止进程，但可能
需要完全匹配进程名才能终止进程

pkill

可以迭代终止父子进程，同时提供更多的筛选选项
选项
- -t ：按终端名筛选进程
- -u -U ：按有效用户ID、真实用户ID筛选进程
- -g -G ：按有效用户组ID、真实用户组ID筛选进程
- -x ：精确匹配进程名
- -f ：匹配完整命令行

top

系统资源管理器，查看每个进程使用的资源情况
字段
- 统计信息
  - top ：当前时间
  - up ：运行时间
  - users ：当前登录用户数
  - load average ：系统负载平均值，三个数值分别是 1min、5min、15min前的平均值
  - Task ：进程数量和状态
    - total ：进程总数
    - running ：正在运行的进程数
    - sleeping ：正在休眠的进程数
    - stopped ：停止的进程数
    - zombie ：僵尸进程数
  - %Cpu ：CPU占用信息
    - us ：用户空间占用CPU的百分比，用户空间是指shell程序、编译器、应用等
    - sy ：内核空间占用CPU的百分比，内核空间是指进程需要向CPU处理的资源
    - ni ：用户进程空间改变过优先级
    - id ：空间CPU占用率
    - wa ：等待I/O的CPU时间百分比
    - hi
    - si
    - st
  - Mem ：内存占用信息
    - total ：内存物理总大小
    - free ：空闲内存量
    - used ：正在使用的内存量
    - buffer/cache ：用作内核缓存的内存量
  - Swap ：交换区占用信息，该交换区通常是用于内存不够用时，系统将暂时不用的数据存放到硬盘中
    - total ：交换区内存总大小
    - free ：空闲交换区总量
    - used ：正在使用的交换区总量
    - buffer/cache ：缓冲的交换区总量
- 进程信息
  - PR ：优先级
  - NI ：nice值，值越小越优
  - VIRT ：进程使用的虚拟内存总量
  - RES ：进程使用的物理内存大小
  - SHR ：共享内存大小，单位是 kb
选项
- -d ：指定刷新时间
- -p ：指定 PID 并仅查看该进程使用的资源情况
- -S ：