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很多人一看本章要学习系统管理了策一感觉就是虽然不知道你在说什么但是看起来很高端。 其实系统管理只是一个统称软件管理、文件系统管理、启动管理和服务管理都可以归入系统管理当中。 本章我们主要学习进程管理、工作管理和系统定时任务。同时解决一些问题如什么是进程、进程的管理方式是什么、工作管理的作用是什么、系统定时任务如何实现。
一、Linux进程管理及作用
无论是 Linux 系统管理员还是普通用户监视系统进程的运行情况并适时终止一些失控的进程是每天的例行事务。和 Linux 系统相比进程管理在 Windows 中更加直观它主要是使用任务管理器来进行进程管理的。 通常使用任务管理器主要有 3 个目的
利用应用程序和进程标签来査看系统中到底运行了哪些程序和进程利用性能和用户标签来判断服务器的健康状态在应用程序和进程标签中强制中止任务和进程
Linux 中虽然使用命令进行进程管理但是进程管理的主要目的是一样的即查看系统中运行的程序和进程、判断服务器的健康状态和强制中止不需要的进程。 那么到底什么是进程呢它和我们平时所说的“程序”又有什么联系呢
1、什么是进程和程序
进程是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都有自己的地址空间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问题的代码集合。 这么讲很难理解那我们换一种说法。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。而进程是正在执行中的程序。当程序被执行时执行人的权限和属性以及程序的代码都会被加载入内存操作系统给这个进程分配一个 ID称为 PID进程 ID。 也就是说在操作系统中所有可以执行的程序与命令都会产生进程。只是有些程序和命令非常简单如 ls 命令、touch 命令等它们在执行完后就会结束相应的进程也就会终结所以我们很难捕捉到这些进程。但是还有一些程和命令比如 httpd 进程启动之后就会一直驻留在系统当中我们把这样的进程称作常驻内存进程。 某些进程会产生一些新的进程我们把这些进程称作子进程而把这个进程本身称作父进程。比如我们必须正常登录到 Shell 环境中才能执行系统命令而 Linux 的标准 Shell 是 bash。我们在 bash 当中执行了 ls 命令那么 bash 就是父进程而 ls 命令是在 bash 进程中产生的进程所以 ls 进程是 bash 进程的子进程。也就是说子进程是依赖父进程而产生的如果父进程不存在那么子进程也不存在了。
2、进程管理的作用
在使用 Windows 系统的过程中使用任务管理器很大程度上是为了强制关闭“未反应”的软件也就是杀死进程。的确这是很多使用进程管理工具或进程管理命令的人最常见的使用方法。不过杀死进程强制中止进程只是进程管理工作中最不常用的手段因为每个进程都有自己正确的结束方法而杀死进程是在正常方法已经失效的情况下的后备手段。 那么进程管理到底应该是做什么的呢我以为进程管理主要有以下 3 个作用。
1判断服务器的健康状态
运维工程师最主要的工作就是保证服务器安全、稳定地运行。理想的状态是在服务器出现问题但是还没有造成服务器宕机或停止服务时就人为干预解决了问题。 进程管理最主要的工作就是判断服务器当前运行是否健康是否需要人为干预。如果服务器的 CPU 占用率、内存占用率过高就需要人为介入解决问题了。这又出现了一个问题我们发现服务器的 CPU 或内存占用率很高该如何介入呢是直接终止高负载的进程吗 当然不是应该判断这个进程是否是正常进程如果是正常进程则说明你的服务器已经不能满足应用需求你需要更好的硬件或搭建集群了如果是非法进程占用了系统资源则更不能直接中止进程而要判断非法进程的来源、作用和所在位置从而把它彻底清除。 当然如果服务器数量很少我们完全可以人为通过进程管理命令来进行监控与干预但如果服务器数量较多那么人为手工监控就变得非常困难了这时我们就需要相应的监控服务如 cacti 或 nagios。总之进程管理工作中最重要的工作就是判断服务器的健康状 态最理想的状态是服务器宕机之前就解决问题从而避免服务器的宕机。
2 查看系统中所有的进程
我们需要查看看系统中所有正在运行的进程通过这些进程可以判断系统中运行了哪些服务、是否有非法服务在运行。
3杀死进程
这是进程管理中最不常用的手段。当需要停止服务时会通过正确关闭命令来停止服务如 apache 服务可以通过 service httpd stop 命令来关闭。只有在正确终止进程的手段失效的情况下才会考虑使用 kill 命令杀死进程。 其实进程管理和 Windows 中任务管理器的作用非常类似不过大家在使用任务管理器时是为了杀死进程而不是为了判断服务器的健康状态。
二、Linux进程启动的方式有几种
在 Linux 系统中每个进程都有一个唯一的进程号PID方便系统识别和调度进程。通过简单地输出运行程序的程序名就可以运行该程序其实也就是启动了一个进程。 总体来说启动一个进程主要有 2 种途径分别是通过手工启动和通过调度启动事先进行设置根据用户要求进程可以自行启动接下来就一一介绍这 2 中方式。
1、Linux手工启动进程
手工启动进程指的是由用户输入命令直接启动一个进程根据所启动的进程类型和性质的不同其又可以细分为前台启动和后台启动 2 种方式。
1前台启动进程
这是手工启动进程最常用的方式因为当用户输入一个命令并运行就已经启动了一个进程而且是一个前台的进程此时系统其实已经处于一个多进程的状态一个是 Shell 进程另一个是新启动的进程。 实际上系统自动时就有许多进程悄悄地在后台运行不过这里为了方便读者理解并没有将这些进程包括在内。 假如启动一个比较耗时的进程然后再把该进程挂起并使用 ps 命令查看就会看到该进程在 ps 显示列表中例如 [rootlocalhost ~]# find / -name demo.jpg --在根目录下查找 demo.jpg 文件比较耗时 #此处省略了该命令的部分输出信息 #按“CTRLZ”组合键即可将该进程挂起 [rootlocalhost ~]# ps --查看正在运行的进程 PID TTY TIME CMD 2573 pts/0 00:00:00 bash 2587 pts/0 00:00:01 find 2588 pts/0 00:00:00 ps 将进程挂起指的是将前台运行的进程放到后台并且暂停其运行有关挂起进程和 ps 命令用法后续章节会做详细介绍。 通过运行 ps 命令查看进程信息可以看到刚刚执行的 find 命令的进程号为 2587同时 ps 进程的进程号为 2588。
2后台启动进程
进程直接从后台运行用的相对较少除非该进程非常耗时且用户也不急着需要其运行结果的时候例如用户需要启动一个需要长时间运行的格式化文本文件的进程为了不使整个 Shell 在格式化过程中都处于“被占用”状态从后台启动这个进程是比较明智的选择。 从后台启动进程其实就是在命令结尾处添加一个 符号注意 前面有空格。输入命令并运行之后Shell 会提供给我们一个数字此数字就是该进程的进程号。然后直接就会出现提示符用户就可以继续完成其他工作例如 [rootlocalhost ~]# find / -name install.log [1] 1920 #[1]是工作号1920是进程号 有关后台启动进程及相关的注意事项后续章节会做详细介绍。 以上介绍了手工启动的 2 种方式实际上它们有个共同的特点就是新进程都是由当前 Shell 这个进程产生的换句话说是 Shell 创建了新进程于是称这种关系为进程间的父子关系其中 Shell 是父进程新进程是子进程。 值得一提的是一个父进程可以有多个子进程通常子进程结束后才能继续父进程当然如果是从后台启动父进程就不用等待子进程了。
2、Linux调度启动进程
在 Linux 系统中任务可以被配置在指定的时间、日期或者系统平均负载量低于指定值时自动启动。 例如Linux 预配置了重要系统任务的运行以便可以使系统能够实时被更新系统管理员也可以使用自动化的任务来定期对重要数据进行备份。 实现调度启动进程的方法有很多例如通过 crontab、at 等命令有关这些命令的具体用法本章后续章节会做详细介绍。
三、Linux ps命令详解查看正在运行的进程
ps 命令是最常用的监控进程的命令通过此命令可以查看系统中所有运行进程的详细信息。 ps 命令有多种不同的使用方法这常常给初学者带来困惑。在各种 Linux 论坛上询问 ps 命令语法的帖子屡见不鲜而出现这样的情况还要归咎于 UNIX 悠久的历史和庞大的派系。在不同的 Linux 发行版上ps 命令的语法各不相同为此Linux 采取了一个折中的方法即融合各种不同的风格兼顾那些已经习惯了其它系统上使用 ps 命令的用户。 ps 命令的基本格式如下 [rootlocalhost ~]# ps aux #查看系统中所有的进程使用 BS 操作系统格式 [rootlocalhost ~]# ps -le #查看系统中所有的进程使用 Linux 标准命令格式 选项
a显示一个终端的所有进程除会话引线外u显示进程的归属用户及内存的使用情况x显示没有控制终端的进程-l长格式显示更加详细的信息-e显示所有进程
可以看到ps 命令有些与众不同它的部分选项不能加入-比如命令ps aux其中aux是选项但是前面不能带“-”。 大家如果执行 man ps 命令则会发现 ps 命令的帮助为了适应不同的类 UNIX 系统可用格式非常多不方便记忆。所以我建议大家记忆几个固定选项即可。比如
ps aux 可以查看系统中所有的进程ps -le 可以查看系统中所有的进程而且还能看到进程的父进程的 PID 和进程优先级ps -l 只能看到当前 Shell 产生的进程
有这三个命令就足够了下面分别来查看。 【例 1】 [rootlocalhost ~]# ps aux #查看系统中所有的进程 USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND root 1 0.0 0.2 2872 1416 ? Ss Jun04 0:02 /sbin/init root 2 0.0 0.0 0 0 ? S Jun04 0:00 [kthreadd] root 3 0.0 0.0 0 0 ? S Jun04 0:00 [migration/0] root 4 0.0 0.0 0 0 ? S Jun04 0:00 [ksoftirqd/0] …省略部分输出… 表 1 中罗列出了以上输出信息中各列的具体含义。 表 1 ps命令输出信息含义 表头含义USER该进程是由哪个用户产生的。PID进程的 ID。%CPU该进程占用 CPU 资源的百分比占用的百分比越高进程越耗费资源。%MEM该进程占用物理内存的百分比占用的百分比越高进程越耗费资源。VSZ该进程占用虚拟内存的大小单位为 KB。RSS该进程占用实际物理内存的大小单位为 KB。TTY该进程是在哪个终端运行的。其中tty1 ~ tty7 代表本地控制台终端可以通过 AltF1 ~ F7 快捷键切换不同的终端tty1~tty6 是本地的字符界面终端tty7 是图形终端。pts/0 ~ 255 代表虚拟终端一般是远程连接的终端第一个远程连接占用 pts/0第二个远程连接占用 pts/1依次増长。STAT 进程状态。常见的状态有以下几种 -D不可被唤醒的睡眠状态通常用于 I/O 情况。-R该进程正在运行。-S该进程处于睡眠状态可被唤醒。-T停止状态可能是在后台暂停或进程处于除错状态。-W内存交互状态从 2.6 内核开始无效。-X死掉的进程应该不会出现。-Z僵尸进程。进程已经中止但是部分程序还在内存当中。-高优先级以下状态在 BSD 格式中出现。-N低优先级。-L被锁入内存。-s包含子进程。-l多线程小写 L。-位于后台。START该进程的启动时间。TIME该进程占用 CPU 的运算时间注意不是系统时间。COMMAND产生此进程的命令名。
【例 2】ps aux命令可以看到系统中所有的进程ps -le命令也能看到系统中所有的进程。由于 -l 选项的作用所以 ps -le 命令能够看到更加详细的信息比如父进程的 PID、优先级等。但是这两个命令的基本作用是一致的掌握其中一个就足够了。 [rootlocalhost ~]# ps -le F S UID PID PPID C PRI Nl ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD 4 S 0 1 0 0 80 0 - 718 - ? 00:00:02 init 1 S 0 2 0 0 80 0 - 0 - ? 00:00:00 kthreadd 1 S 0 3 2 0 -40 - - 0 - ? 00:00:00 migration/0 1 S 0 4 2 0 80 0 - 0 - ? 00:00:00 ksoflirqd/0 1 S 0 5 2 0 -40 - - 0 - ? 00:00:00 migration/0 …省略部分输出… 表 2 罗列出以上输出信息中各列的含义。 表 2 ps -le 命令输出信息 表头含义F 进程标志说明进程的权限常见的标志有两个: 1进程可以被复制但是不能被执行4进程使用超级用户权限S进程状态。具体的状态和psaux命令中的 STAT 状态一致UID运行此进程的用户的 IDPID进程的 IDPPID父进程的 IDC该进程的 CPU 使用率单位是百分比PRI进程的优先级数值越小该进程的优先级越高越早被 CPU 执行NI进程的优先级数值越小该进程越早被执行ADDR该进程在内存的哪个位置SZ该进程占用多大内存WCHAN该进程是否运行。-代表正在运行TTY该进程由哪个终端产生TIME该进程占用 CPU 的运算时间注意不是系统时间CMD产生此进程的命令名
【例 3】如果不想看到所有的进程只想查看一下当前登录产生了哪些进程那只需使用 ps -l 命令就足够了 [rootlocalhost ~]# ps -l #查看当前登录产生的进程 F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD 4 S 0 18618 18614 0 80 0 - 1681 - pts/1 00:00:00 bash 4 R 0 18683 18618 4 80 0 - 1619 - pts/1 00:00:00 ps 可以看到这次从 pts/1 虚拟终端登录只产生了两个进程一个是登录之后生成的 Shell也就是 bash另一个是正在执行的 ps 命令。 我们再来说说僵尸进程。僵尸进程的产生一般是由于进程非正常停止或程序编写错误导致子进程先于父进程结束而父进程又没有正确地回收子进程从而造成子进程一直存在于内存当中这就是僵尸进程。 僵尸进程会对主机的稳定性产生影响所以在产生僵尸进程后一定要对产生僵尸进程的软件进行优化避免一直产生僵尸进程对于已经产生的僵尸进程可以在查找出来之后强制中止。
四、Linux 持续监听进程运行状态 top命令
Linux top命令详解持续监听进程运行状态
ps 命令可以一次性给出当前系统中进程状态但使用此方式得到的信息缺乏时效性并且如果管理员需要实时监控进程运行情况就必须不停地执行 ps 命令这显然是缺乏效率的。 为此Linux 提供了 top 命令。top 命令可以动态地持续监听进程地运行状态与此同时该命令还提供了一个交互界面用户可以根据需要人性化地定制自己的输出进而更清楚地了进程的运行状态。 top 命令的基本格式如下 [rootlocalhost ~]#top [选项] 选项
-d 秒数指定 top 命令每隔几秒更新。默认是 3 秒-b使用批处理模式输出。一般和-n选项合用用于把 top 命令重定向到文件中-n 次数指定 top 命令执行的次数。一般和-选项合用-p 进程PID仅查看指定 ID 的进程-s使 top 命令在安全模式中运行避免在交互模式中出现错误-u 用户名只监听某个用户的进程
在 top 命令的显示窗口中还可以使用如下按键进行一下交互操作
? 或 h显示交互模式的帮助P按照 CPU 的使用率排序默认就是此选项M按照内存的使用率排序N按照 PID 排序T按照 CPU 的累积运算时间排序也就是按照 TIME 项排序k按照 PID 给予某个进程一个信号。一般用于中止某个进程信号 9 是强制中止的信号r按照 PID 给某个进程重设优先级Nice值q退出 top 命令
我们看看 top 命令的执行结果如下 [rootlocalhost ~]# top
top - 12:26:46 up 1 day, 13:32, 2 users, load average: 0.00, 0.00, 0.00
Tasks: 95 total, 1 running, 94 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.1%us, 0.1%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.1%wa, 0.0%hi, 0.1%si, 0.0%st
Mem: 625344k total, 571504k used, 53840k free, 65800k buffers
Swap: 524280k total, 0k used, 524280k free, 409280k cached
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME COMMAND
19002 root 20 0 2656 1068 856 R 0.3 0.2 0:01.87 top
1 root 20 0 2872 1416 1200 S 0.0 0.2 0:02.55 init
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.03 kthreadd
3 root RT 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 migration/0
4 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.15 ksoftirqd/0
5 root RT 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 migration/0
6 root RT 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:10.01 watchdog/0
7 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:05.01 events/0
8 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 cgroup
9 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 khelper
10 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 netns
11 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 async/mgr
12 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 pm
13 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:01.70 sync_supers
14 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.63 bdi-default
15 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kintegrityd/0
16 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:02.52 kblockd/0
17 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kacpid
18 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kacpi_notify我们解释一下命令的输出。top 命令的输出内容是动态的默认每隔 3 秒刷新一次。命令的输出主要分为两部分
第一部分是前五行显示的是整个系统的资源使用状况我们就是通过这些输出来判断服务器的资源使用状态的第二部分从第六行开始显示的是系统中进程的信息
我们先来说明第一部分的作用。
第一行为任务队列信息具体内容如表 1 所示。 表 1 任务队列信息 内 容说 明12:26:46系统当前时间up 1 day, 13:32系统的运行时间.本机己经运行 1 天 13 小时 32 分钟2 users当前登录了两个用户load average: 0.00,0.000.00系统在之前 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载。如果 CPU 是单核的则这个数值超过 1 就是高负载如果 CPU 是四核的则这个数值超过 4 就是高负载 这个平均负载完全是依据个人经验来进行判断的一般认为不应该超过服务器 CPU 的核数
第二行为进程信息具体内容如表 2 所示。 表 2 进程信息 内 容说 明Tasks: 95 total系统中的进程总数1 running正在运行的进程数94 sleeping睡眠的进程数0 stopped正在停止的进程数0 zombie僵尸进程数。如果不是 0则需要手工检查僵尸进程
第三行为 CPU 信息具体内容如表 3 所示。 表 3 CPU信息 内 容说 明Cpu(s): 0.1 %us用户模式占用的 CPU 百分比0.1%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99.7%id空闲 CPU 占用的 CPU 百分比0.1%wa等待输入/输出的进程占用的 CPU 百分比0.0%hi硬中断请求服务占用的 CPU 百分比0.1%si软中断请求服务占用的 CPU 百分比0.0%stststeal time意为虚拟时间百分比就是当有虚拟机时虚拟 CPU 等待实际 CPU 的时间百分比
第四行为物理内存信息具体内容如表 4 所示。 表 4 物理内存信息 内 容说 明Mem: 625344k total物理内存的总量单位为KB571504k used己经使用的物理内存数量53840kee空闲的物理内存数量。我们使用的是虚拟机共分配了 628MB内存所以只有53MB的空闲内存65800k buffers作为缓冲的内存数量
第五行为交换分区swap信息如表 5 所示。 表 5 交换分区信息 内 容说 明Swap: 524280k total交换分区虚拟内存的总大小Ok used已经使用的交换分区的大小524280k free空闲交换分区的大小409280k cached作为缓存的交换分区的大小
我们通过 top 命令的第一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 1则证明系统压力较大。如果 CPU 的使用率过高或空闲率过低则证明系统压力较大。如果物理内存的空闲内存过小则也证明系统压力较大。 这时我们就应该判断是什么进程占用了系统资源。如果是不必要的进程就应该结束这些进程如果是必需进程那么我们该増加服务器资源比如増加虚拟机内存或者建立集群服务器。 我们还要解释一下缓冲buffer和缓存cache的区别
缓存cache是在读取硬盘中的数据时把最常用的数据保存在内存的缓存区中再次读取该数据时就不去硬盘中读取了而在缓存中读取。缓冲buffer是在向硬盘写入数据时先把数据放入缓冲区,然后再一起向硬盘写入把分散的写操作集中进行减少磁盘碎片和硬盘的反复寻道从而提高系统性能。
简单来说缓存cache是用来加速数据从硬盘中读取的而缓冲buffer是用来加速数据写入硬盘的。 再来看 top 命令的第二部分输出主要是系统进程信息各个字段的含义如下
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优先级数值越小、优先级越高。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。S进程状态。%CPU该进程占用 CPU 的百分比。%MEM该进程占用内存的百分比。TIME该进程共占用的 CPU 时间。COMMAND进程的命令名。
这部分和 ps 命令的输出比较类似只是如果在终端执行 top 命令则不能看到所有的进程而只能看到占比靠前的进程。接下来我们举几个 top 命令常用的实例。 【例 1】如果只想让 top 命令查看某个进程就可以使用 -p 选项。命令如下 [rootlocalhost ~]# top -p 15273
#只查看 PID为 15273的apache进程
top - 14:28:47 up 1 day, 15:34, 3 users, load average: 0.00,0.00,0.00
Tasks: 1 total, 0 running, 1 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 625344k total, 574124k used, 51220k free, 67024k buffers
Swap: 524280k total, Ok used, 524280k free, 409344k cached
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME COMMAND
15273 daemon 20 0 4520 1192 580 S 0.0 0.2 0:00.00 httpd 【例 2】top 命令如果不正确退出则会持续运行。在 top 命令的交互界面中按 q 键会退出 top 命令也可以按 ? 或 h 键得到 top 命令交互界面的帮助信息还可以按键中止某个进程。比如 [rootlocalhost ~]# top
top - 14:10:15 up 1 day, 15:15 3 users, load average: 0.000.00, 0.00
Tasks: 97 total, 1 running, 96 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.0%us, 0.0%sy, 0.0%ni,100.0%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 625344k total, 574248k used, 51096k free, 66840k buffers
Swap: 524280k total, Ok used, 524280k free, 409324k cached
PID to kill:15273
#按k键会提示输入要杀死进程的PID
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME COMMAND
15273 daemon 20 0 4520 1192 580 S 0.0 0.2 0:00.00 httpd
..省略部分输出... 【例 3】输入要中止进程的 PID比如要中止 15273 这个 apache 进程命令如下 top - 14:11:42 up 1 day, 15:17 3 users, load average: 0.000.00, 0.00
Tasks: 97 total, 1 running, 96 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.0%us, 0.3%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 625344k total, 574248k used, 51096k free, 66856k buffers
Swap: 524280k total, 0k used, 524280k free, 409324k cached
Kill PID 15273 with signal [15]:9
#提示输入信号信号9代表强制中止
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME COMMAND
15273 daemon 20 0 4520 1192 580 S 0.0 0.2 0:00.00 httpd
…省略部分输出… 接下来 top 命令提示我们输入信号信号 9 代表强制中止这时就能够强制中止 15273 进程了。 【例 4】如果要改变某个进程的优先级就要利用 r 交互命令。需要注意的是我们能够修改的只有 Nice 的优先级而不能修改 Priority 的优先级。具体修改命令如下 [rootlocalhost ~]# top -p 18977
top - 14:17:09 up 1 day, 15:22, 3 users, load average: 0.000.00, 0.00
Tasks: 97 total, 1 running, 96 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
Cpu(s): 0.3%us, 0.0%sy, 0.0%ni, 99.7%id, 0.0%wa, 0.0%hi, 0.0%si, 0.0%st
Mem: 625344k total, 574124k used, 51220k free, 66896k buffers
Swap: 524280k total, 0k used, 524280k free, 409324k cached
PID to renice:
#输入r交互命令之后提示输入要修改优先级的进程的PID
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME COMMAND
18977 root 20 0 11592 3304 2572 S 0.0 0.5 0:04.37 sshd 输入 r 交互命令会提示输入需要修改优先级的进程的 PID。例如我们想要修改 18977 这个 sshd 远程连接进程的优先级就输入该进程的 PID。命令如下 Renice PID 18977 to value: 10
#输入PID后需要输入Nice的优先级号
#我们把18977进程的优先级调整为10,回车后就能看到
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME COMMAND
18977 root 30 10 11592 3304 2572 R 0.0 0.5 0:04.38 sshd
#18977进程的优先级已经被修改了 【例 5】如果在操作终端执行 top 命令则并不能看到系统中所有的进程默认看到的只是 CPU 占比靠前的进程。如果我们想要看到所有的进程则可以把 top 命令的执行结果重定向到文件中。不过 top 命令是持续运行的这时就需要使用 -b 和 -n 选项了。具体命令如下 [rootlocalhost ~]# top -b -n 1 /root/top.log #让top命令只执行一次然后把执行结果保存到top.log文件中这样就能看到所有的进程了 五、Linux 查看进程树pstree命令
Linux pstree命令查看进程树
pstree 命令是以树形结构显示程序和进程之间的关系此命令的基本格式如下 [rootlocalhost ~]# pstree [选项] [PID或用户名] 表 1 罗列出了 pstree 命令常用选项以及各自的含义。 表 1 pstree命令常用选项及含义 选项含义-a显示启动每个进程对应的完整指令包括启动进程的路径、参数等。-c不使用精简法显示进程信息即显示的进程中包含子进程和父进程。-n根据进程 PID 号来排序输出默认是以程序名排序输出的。-p显示进程的 PID。-u显示进程对应的用户名称。
需要注意的是在使用 pstree 命令时如果不指定进程的 PID 号也不指定用户名称则会以 init 进程为根进程显示系统中所有程序和进程的信息反之若指定 PID 号或用户名则将以 PID 或指定命令为根进程显示 PID 或用户对应的所有程序和进程。 init 进程是系统启动的第一个进程进程的 PID 是 1也是系统中所有进程的父进程。 【例 1】 [root1ocalhost ~]# pstree init──┬──abrc-dump-oopa ├──abrtd ├──acpid ...省略部分输出... ├──rayslogd───3*[{rsyslogrd}] #有3个rsyslogd进程存在 ├──sshd───sshd───bash───pstree #Pstree命令进程是在远程连接中被执行的 ├──udevd───2*[udevd] └──xinecd 【例 2】如果想知道某个用户都启动了哪些进程使用 pstree 命令可以很容易实现以 mysql 用户为例 [root1ocalhost ~]# pstree mysql mysqid---6*[{mysqid}] 此输出结果显示了 mysql 用户对应的进程为 mysqid并且 mysqid 进程拥有 5 个子进程外加 1 个父进程共计 6 个进程。
六、Linux 列出进程调用或打开的文件信息 lsof命令
Linux lsof命令列出进程调用或打开的文件信息
我们知道通过 ps 命令可以查询到系统中所有的进程那么是否可以进一步知道这个进程到底在调用哪些文件吗当然可以使用 lsof 命令即可。 lsof 命令“list opened files”的缩写直译过来就是列举系统中已经被打开的文件。通过 lsof 命令我们就可以根据文件找到对应的进程信息也可以根据进程信息找到进程打开的文件。 lsof 命令的基本格式如下 [rootlocalhost ~]# lsof [选项] 此命令常用的选项及功能如表 1 所示。 表 1 lsof 命令常用选项及功能 选项功能-c 字符串只列出以字符串开头的进程打开的文件。d 目录名列出某个目录中所有被进程调用的文件。-u 用户名只列出某个用户的进程打开的文件。-p pid列出某个 PID 进程打开的文件。
【例 1】 [rootlocalhost ~]# lsof | more #查询系统中所有进程调用的文件 COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME init 1 root cwd DIR 83 4096 2 / init 1 root rtd DIR 83 4096 2 / init 1 root txt REG 83 145180 130874 /sbin/init init 1 root mem REG 83 142472 665291 /lib/ld-2.12.so init 1 root mem REG 83 58704 655087 /lib/libnss_files-2.12.so …省略部分输出… 这个命令的输出非常多。它会按照 PID从 1 号进程开始列出系统中所有的进程正在调用的文件名。 【例 2】 [rootlocalhost ~]# lsof /sbin/init #查询某个文件被哪个进程调用 COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME init 1 root txt REG 83 145180 130874 /sbin/init lsof 命令也可以反过来查询某个文件被哪个进程调用。这个例子就查询到 /sbin/init 文件是被 init 进程调用的。 【例 3】 [rootlocalhost ~]# lsof d /usr/lib #查询某个目录下所有的文件是被哪些进程调用的 COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME rpc.idmap 1196 root mem REG 83 26400 279930 /usr/lib/libnfsidmap.so.0.3.0 rpc.idmap 1196 root mem REG 83 108948 276696 /usr/lib/libevent-1.4.so.2.1.3 avahi-dae 1240 avahi mem REG 83 49124 271310 /usr/lib/libavahi-common.so.3.5.1 avahi-dae 1240 avahi mem REG 83 23904 283188 /usr/lib/libdaemon.so.0.5.0 avahi-dae 1240 avahi mem REG 83 227212 268396 /usr/lib/libavahi-core.so.6.0.1 avahi-dae 1241 avahi mem REG 83 49124 271310 /usr/lib/libavahi-common.so.3.5.1 avahi-dae 1241 avahi mem REG 83 23904 283188 /usr/lib/libdaemon.so.0.5.0 avahi-dae 1241 avahi mem REG 83 227212 268396 /usr/lib/libavahi-core.so.6.0.1 cupsd 1251 root mem REG 83 69564 270210 /usr/lib/libtasn1.so.3.1.6 使用“d”选项可以搜索某个目录下所有的文件查看到底哪个文件被哪个进程调用了。 【例 4】 [rootlocalhost ~]# lsof -c httpd #查看以httpd开头的进程调用了哪些文件 COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME httpd 4689 root cwd DIR 83 4096 2 / httpd 4689 root rtd DIR 83 4096 2 / httpd 4689 root txt REG 83 1797559 2855 /usr/local/apache2/bin/httpd httpd 4689 root mem REG 83 302300 665303 /lib/libfreebl3.so httpd 4689 root mem REG 83 58704 655087 /lib/libnss_files-2.12.s httpd 4689 root mem REG 83 142472 665291 /lib/ld-2.12.so httpd 4689 root mem REG 83 1889704 665292 /lib/libc-2.12.so …省略部分输出… 使用“-c”选项可以查询以某个字符串开头的进程调用的所有文件比如执行“lsof-c httpd”命令就会查询出以 httpd 开头的进程调用的所有文件。 【例 5】 [rootlocalhost ~]# lsof -p 1 #查询PID是1的进程调用的文件 COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME init 1 root cwd DIR 83 4096 2 / init 1 root rtd DIR 83 4096 2 / init 1 root txt REG 83 145180 130874 /sbin/init init 1 root mem REG 83 142472 665291 /lib/ld-2.12.so init 1 root mem REG 83 58704 655087 /lib/libnss_files-2.12.so 当然我们也可以按照 PID 查询进程调用的文件比如执行“lsof -p 1”命令就可以查看 PID 为 1 的进程调用的所有文件。 【例 6】 [rootlocalhost ~]# lsof -u root #按照用户名查询某个用户的进程调用的文件 COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME init 1 root cwd DIR 83 4096 2 / init 1 root rtd DIR 83 4096 2 / init 1 root txt REG 83 145180 130874 /sbin/init init 1 root mem REG 83 142472 665291 /lib/ld-2.12.so init 1 root mem REG 83 58704 655087 /lib/libnss_files-2.12.s init 1 root mem REG 83 38768 655310 /lib/libnih-dbus.so.1.0. …省略部分输出… 我们还可以查看某个用户的进程调用了哪些文件。
七、Linux进程优先级
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。但是 CPU 在一个时钟周期内只能运算一条指令现在的 CPU 采用了多线程、多核心技术所以在一个时钟周期内可以运算多条指令。 但是同时运算的指令数也远远小于系统中的进程总数那问题来了谁应该先运算谁应该后运算呢这就需要由进程的优先级来决定了。 另外CPU 在运算数据时不是把一个集成算完成再进行下一个进程的运算而是先运算进程 1再运算进程 2接下来运算进程 3然后再运算进程 1直到进程任务结束。不仅如此由于进程优先级的存在进程并不是依次运算的而是哪个进程的优先级高哪个进程会在一次运算循环中被更多次地运算。 这样说很难理解我们换一种说法。假设我现在有 4 个孩子进程需要喂饭运算我更喜欢孩子 1进程 1 优先级更高孩子 2、孩子 3 和孩子 4 一视同仁进程 2、进程 3 和进程 4 的优先级一致。现在我开始喂饭了我不能先把孩子 1 喂饱再喂其他的孩子而是需要循环喂饭CPU 运算时所有进程循环运算。那么我在喂饭时运算会先喂孩子 1 一口饭然后再去喂其他孩子。而且在一次循环中先喂孩子 1 两口饭因为我更喜欢孩子 1优先级高而喂其他的孩子一口饭。这样孩子 1 会先吃饱进程 1 运算得更快因为我更喜欢孩子 1。 在 Linux 系统中表示进程优先级的有两个参数Priority 和 Nice。还记得 ps -le 命令吗 [rootlocalhost ~]# ps -le
F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD
4 S 0 1 0 0 80 0 - 718 - ? 00:00:01 init
1 S 0 2 0 0 80 0 - 0 - ? 00:00:00 kthreadd
...省略部分输出... 其中PRI 代表 PriorityNI 代表 Nice。这两个值都表示优先级数值越小代表该进程越优先被 CPU 处理。不过PRI值是由内核动态调整的用户不能直接修改。所以我们只能通过修改 NI 值来影响 PRI 值间接地调整进程优先级。 PRI 和 NI 的关系如下 PRI (最终值) PRI (原始值) NI 其实大家只需要记得我们修改 NI 的值就可以改变进程的优先级即可。NI 值越小进程的 PRI 就会降低该进程就越优先被 CPU 处理反之NI 值越大进程的 PRI 值就会増加该进程就越靠后被 CPU 处理。 修改 NI 值时有几个注意事项
NI 范围是 -20~19。普通用户调整 NI 值的范围是 0~19而且只能调整自己的进程。普通用户只能调高 NI 值而不能降低。如原本 NI 值为 0则只能调整为大于 0。只有 root 用户才能设定进程 NI 值为负值而且可以调整任何用户的进程。
八、Linux 调整进程优先级nice和renice命令
Linux nice和renice命令改变进程优先级
当 Linux 内核尝试决定哪些运行中的进程可以访问 CPU 时其中一个需要考虑的因素就是进程优先级的值也称为 nice 值。每个进程都有一个介于 -20 到 19 之间的 nice 值。默认情况下进程的 nice 值为 0。 进程的 nice 值可以通过 nice 命令和 renice 命令修改进而调整进程的运行顺序。
1、nice命令
nice 命令可以给要启动的进程赋予 NI 值但是不能修改已运行进程的 NI 值。 nice 命令格式如下 [rootlocalhost ~] # nice [-n NI值] 命令 -n NI值给命令赋予 NI 值该值的范围为 -20~19 例如 [rootlocalhost ~]# service httpd start
[rootlocalhost ~]# ps -le 丨 grep httd | grep -v grep
F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD
1 S 0 2084 1 0 80 0 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2085 2084 0 80 0 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2086 2084 0 80 0 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2087 2084 0 80 0 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2088 2084 0 80 0 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2089 2084 0 80 0 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
#用默认优先级自动apache服务PRI值是80而NI值是0
[rootlocalhost ~]# service httpd stop
#停止apache服务
[rootlocalhost ~]# nice -n -5 service httpd start
#启动apache服务同时修改apache服务进程的NI值为-5
[rooteiocdlhost ~]# ps -le | grep httpd | grep -v grep
F S UID PID PPID C FRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD
1 S 0 2122 1 0 75 5 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2123 2122 0 75 5 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2124 2122 0 75 5 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2125 2122 0 75 5 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2126 2122 0 75 5 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2127 2122 0 75 5 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
#httpd进程的PRI值变为了75而NI值为-5 2、renice 命令
同 nice 命令恰恰相反renice 命令可以在进程运行时修改其 NI 值从而调整优先级。 renice 命令格式如下 [rootlocalhost ~] # renice [优先级] PID 注意此命令中使用的是进程的 PID 号因此常与 ps 等命令配合使用。 例如 [rootlocalhost ~]# renice -10 2125
2125: old priority -5, new priority -10
[rootlocalhost ~]# ps -le | grep httpd | grep -v grep
1 S 0 2122 1 0 75 -5 - 113.0 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2123 2122 0 75 -5 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2124 2122 0 75 -5 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2125 2122 0 70 -10 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2126 2122 0 75 -5 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
5 S 2 2.127 2122 0 75 -5 - 1130 - ? 00:00:00 httpd
#PID为2125的进程的PRI值为70而NI值为-10 如何合理地设置进程优先级曾经是一件让系统管理员非常费神的事情。但现在已经不是了如何地 CPU 足够强大能够合理地对进程进行调整输入输出设备也远远跟不上 CPU 地脚步反而在更多的情况下CPU 总是在等待哪些缓慢的 I/O输入/输出设备完成数据的读写和传输任务。 然而手动设置进程的优先级并不能影响 I/O 设备对它的处理这就意味着哪些有着低优先级的进程常常不合理地占据着本就低效地 I/O 资源。
九、Linux常用信号进程间通信及其含义
进程的管理主要是指进程的关闭与重启。我们一般关闭或重启软件都是关闭或重启它的程序而不是直接操作进程的。比如要重启 apache 服务一般使用命令service httpd restart重启 apache的程序。 那么可以通过直接管理进程来关闭或重启 apache 吗答案是肯定的这时就要依赖进程的信号Signal了。我们需要给予该进程号告诉进程我们想要让它做什么。 系统中可以识别的信号较多我们可以使用命令kill -l或man 7 signal来查询。命令如下 [rootlocalhost ~]#kill -l 1) SIGHUP 2) SIGINT 3) SIGQUIT 4) SIGILL 5) SIGTRAP 6) SIGABRT 7) SIGBUS 8) SIGFPE 9) SIGKILL 10) SIGUSR1 11)SIGSEGV 12) SIGUSR2 13) SIGPIPE 14) SIGALRM 15)SIGTERM 16) SIGSTKFLT 17) SIGCHLD 18) SIGCONT 19) SIGSTOP 20) SIGTSTP 21) SIGTTIN 22) SIGTTOU 23) SIGURG 24) SIGXCPU 25) SIGXFSZ 26) SIGVTALRM 27) SIGPROF 28) SIGWINCH 29) SIGIO 30) SIGPWR 31) SIGSYS 34) SIGRTMIN 35) SIGRTMIN1 36) SIGRTMIN2 37) SIGRTMIN3 38) SIGRTMIN 4 39) SIGRTMIN 5 40) SIGRTMIN6 41)SIGRTMIN7 42) SIGRTMIN8 43) SIGRTMIN 9 44) SIGRTMIN 10 45) SIGRTMIN11 46) SIGRTMIN1247) SIGRTMIN13 48) SIGRTMIN 14 49) SIGRTMIN 15 50) SIGRTMAX-14 51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12 53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10 55) SIGRTMAX-9 56) SIGRTMAX-8 57) SIGRTMAX-7 58) SIGRTMAX-6 59) SIGRTMAX-5 60) SIGRTMAX-4 61) SIGRTMAX-3 62) SIGRTMAX-2 63) SIGRTMAX-1 64) SIGRTMAX 这里介绍一下常见的进程信号如表 1 所示。 表 1 常见的进程信号 信号代号信号名称说 明1SIGHUP该信号让进程立即关闭.然后重新读取配置文件之后重启2SIGINT程序中止信号用于中止前台进程。相当于输出 CtrlC 快捷键8SIGFPE在发生致命的算术运算错误时发出。不仅包括浮点运算错误还包括溢出及除数为 0 等其他所有的算术运算错误9SIGKILL用来立即结束程序的运行。本信号不能被阻塞、处理和忽略。般用于强制中止进程14SIGALRM时钟定时信号计算的是实际的时间或时钟时间。alarm 函数使用该信号15SIGTERM正常结束进程的信号kill 命令的默认信号。如果进程已经发生了问题那么这 个信号是无法正常中止进程的这时我们才会尝试 SIGKILL 信号也就是信号 918SIGCONT该信号可以让暂停的进程恢复执行。本信号不能被阻断19SIGSTOP该信号可以暂停前台进程相当于输入 CtrlZ 快捷键。本信号不能被阻断
我们只介绍了常见的进程信号其中最重要的就是 1、9、15这三个信号我们只需要记住这三个信号即可。 关于如何把这些信号传递给进程从而控制这个进程这就需要使用 kill、killall 以及 pkill 命令了我们会在后续章节中详解介绍这 3 个命令。
