1、進(jìn)程相關(guān)概念

進(jìn)程：正在運(yùn)行中的程序

內(nèi)核功用：進(jìn)程管理、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)功能、內(nèi)存管理、驅(qū)動(dòng)程序、安全功能等

Process：運(yùn)行中的程序的一個(gè)副本，是被載入內(nèi)存的一個(gè)指令集合

進(jìn)程 ID(Process ID，PID)號(hào)碼被用來標(biāo)記各個(gè)進(jìn)程

通常從執(zhí)行進(jìn)程的用戶來繼承，存在生命周期

task struct 任務(wù)結(jié)構(gòu)表：Linux 內(nèi)核存儲(chǔ)進(jìn)程信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)格式

task list 任務(wù)列表：多個(gè)任務(wù)的 task struct 組成的鏈表

進(jìn)程創(chuàng)建：

都由其父進(jìn)程創(chuàng)建，父好關(guān)系，CoW(寫時(shí)復(fù)制，不發(fā)生改變時(shí)父子都指向同一文件；發(fā)生改變時(shí)，則復(fù)制)

init：第一個(gè)進(jìn)程(centos6：init，centos7：systemd)

守護(hù)進(jìn)程：隨著計(jì)算機(jī)的開啟、關(guān)閉而隨之開啟、關(guān)閉。

2、進(jìn)程，線程和協(xié)程：

注：一個(gè)進(jìn)程里至少有一個(gè)線程；線程之間由操作系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度，包括進(jìn)程中使用的資源也由操作系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度；協(xié)程相當(dāng)于線程中的語句塊，由線程控制。

3、Page Frame：頁框，用存儲(chǔ)頁面數(shù)據(jù)，存儲(chǔ) Page，每個(gè)進(jìn)程要使用的分配空間

虛擬內(nèi)存(線性內(nèi)存)：進(jìn)程運(yùn)行的時(shí)候以為自己擁有了全部的內(nèi)存空間

物理地址空間和線性地址空間：

MMU：負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換線性和物理地址(虛擬內(nèi)存和物理內(nèi)存)

TLB：翻譯后備緩沖器，用于保存虛擬地址和物理地址映射關(guān)系的緩存

LRU：近期最少使用算法，釋放內(nèi)存

4、用戶空間和內(nèi)核空間：

5、進(jìn)程之間基本狀態(tài)和轉(zhuǎn)換：

創(chuàng)建狀態(tài)：進(jìn)程在創(chuàng)建時(shí)需要申請(qǐng)一個(gè)空白 PCB(進(jìn)程控制塊)，向其中填寫控制和管理進(jìn)程的信息，完成資源分配。如果創(chuàng)建工作無法完成，比如資源無法滿足，就無法被調(diào)度運(yùn)行，把此時(shí)進(jìn)程所處狀態(tài)稱為創(chuàng)建狀態(tài)。

就緒狀態(tài)：進(jìn)程已準(zhǔn)備好，已分配到所需資源，只要分配到 CPU 就能夠立即運(yùn)行。

執(zhí)行狀態(tài)：進(jìn)程處于就緒狀態(tài)被調(diào)度后，進(jìn)程進(jìn)入執(zhí)行狀態(tài)。

阻塞狀態(tài)：正在執(zhí)行的進(jìn)程由于某些事件(I/O 請(qǐng)求，申請(qǐng)緩存區(qū)失敗)而暫時(shí)無法運(yùn)行，進(jìn)程受到阻塞，在滿足請(qǐng)求時(shí)進(jìn)入就緒狀態(tài)等待系統(tǒng)調(diào)用。

終止?fàn)顟B(tài)：進(jìn)程結(jié)束，或出現(xiàn)錯(cuò)誤，或被系統(tǒng)終止，進(jìn)入終止?fàn)顟B(tài)，無法再執(zhí)行。

狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換六種情況：

運(yùn)行?→ 就緒：1，主要是進(jìn)程占用 CPU 的時(shí)間過長，而系統(tǒng)分配給該進(jìn)程占用 CPU 的時(shí)間是有限的；2，在采用搶先式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的系統(tǒng)中，當(dāng)有更高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程要運(yùn)行時(shí)，該進(jìn)程就被迫讓出 CPU，該進(jìn)程便由執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀態(tài)。

就緒?→ 運(yùn)行：運(yùn)行的進(jìn)程的時(shí)間片用完，調(diào)度就轉(zhuǎn)到就緒隊(duì)列中選擇合適的進(jìn)程分配 CPU。

運(yùn)行?→ 阻塞：正在執(zhí)行的進(jìn)程因發(fā)生某等待事件而無法執(zhí)行，則進(jìn)程由執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)如發(fā)生了 I/O 請(qǐng)求。

阻塞?→ 就緒：進(jìn)程所等待的事件已經(jīng)發(fā)生，就進(jìn)入就緒隊(duì)列。

以下兩種狀態(tài)是不可能發(fā)生的：

阻塞?→ 運(yùn)行：即使給阻塞進(jìn)程分配 CPU，也無法執(zhí)行，操作系統(tǒng)在進(jìn)行調(diào)度時(shí)，不會(huì)從阻塞隊(duì)列進(jìn)行挑選，而是從就緒隊(duì)列中選取。

就緒?→ 阻塞：就緒態(tài)根本就沒有執(zhí)行，談不上進(jìn)入阻塞態(tài)。

6、IPC 進(jìn)程間通信：　　同一主機(jī)：

pipe 管道，一個(gè)寫入管道文件，一個(gè)讀(單向)

socket 套接字文件，進(jìn)程間交換數(shù)據(jù)(雙工工作方式)

signal 信號(hào)

shm shared memory，共享內(nèi)存

semaphore 信號(hào)量，一種計(jì)數(shù)器，分配資源

不同主機(jī)：

socket ip 和端口號(hào)

RPC 遠(yuǎn)程過程調(diào)用

MQ 消息隊(duì)列，如：Kafka , RabbitMQ，ActiveMQ

7、進(jìn)程優(yōu)先級(jí)

實(shí)時(shí)進(jìn)程(realtime)，基于 FIFO 先進(jìn)先出或 RR 輪詢

非實(shí)時(shí)進(jìn)程：nice 按時(shí)間片分配進(jìn)程

取 139 個(gè)隊(duì)列，將相同優(yōu)先級(jí)的放在一個(gè)隊(duì)列中，運(yùn)行一個(gè)時(shí)間片后從運(yùn)行隊(duì)列轉(zhuǎn)至過期隊(duì)列。輪回運(yùn)行隊(duì)列和過期隊(duì)列互調(diào)，再運(yùn)行。

進(jìn)程優(yōu)先級(jí)：系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)：數(shù)字越小，優(yōu)先級(jí)越高0-139：各有 140 個(gè)運(yùn)行隊(duì)列和過期隊(duì)列　　　　實(shí)時(shí)優(yōu)先級(jí)：99-0 值最大優(yōu)先級(jí)最高

nice 值：-20 到 19，對(duì)應(yīng)系統(tǒng)優(yōu)先級(jí) 100-139

Big 0：時(shí)間復(fù)雜度，用時(shí)和規(guī)模的關(guān)系

0(1)，O(logn)，O(n)線性，O(n^2)拋物線，O(2^n)

8、進(jìn)程狀態(tài)：

Linux 內(nèi)核：搶占式多任務(wù)，按時(shí)間片分配任務(wù)

進(jìn)程類型：

守護(hù)進(jìn)程：daemon，在系統(tǒng)引|導(dǎo)過程中啟動(dòng)的進(jìn)程，和終端無關(guān)進(jìn)程

前臺(tái)進(jìn)程：跟終端相關(guān)，通過終端啟動(dòng)的進(jìn)程，用戶執(zhí)行命令等

注意：兩者可相互轉(zhuǎn)化

進(jìn)程狀態(tài)：

運(yùn)行態(tài)：running

就緒態(tài)：ready

睡眠態(tài)：

可中斷：interruptable

不可中斷：uninterruptable

停止態(tài)：stopped，暫停于內(nèi)存，但不會(huì)被調(diào)度，除非手動(dòng)啟動(dòng)

僵死態(tài)：zombie，結(jié)束進(jìn)程，父進(jìn)程結(jié)束前，子進(jìn)程不關(guān)閉

9、進(jìn)程工具

9.1 系統(tǒng)管理工具：

進(jìn)程的分類：

CPU-Bound：CPU 密集型，非交互

編譯安裝、大量計(jì)算等

IO-Bound：IO 密集型，交互

拷貝大文件等 DMA：直接內(nèi)存訪問

Linux 系統(tǒng)狀態(tài)的查看及管理工具：pstree，ps，pidof，pgrep，top，htop，glance，pmap，vmstat，dstat，kill，pkill，job，bg，fg，nohup

Linux 系統(tǒng)各進(jìn)程的相關(guān)信息均保存在 /proc/PID 目錄下的各文件中

9.2 進(jìn)程管理工具 PS 詳解：-A?---()

f?選項(xiàng)顯示進(jìn)程樹，相當(dāng)于--|--?屬性對(duì)屬性排序，屬性前加-%cpu、%

ps?axo?pid,%cpu,%mem,tty?k?%cpu

-C?cmdlist?指定命令，多個(gè)命令用，分隔，ps?-C?dd　　-L?顯示線程

-e?顯示所有進(jìn)程，相當(dāng)于-A

-f?顯示完整格式程序信息

-F?顯示更完整格式的進(jìn)程信息

-H?以進(jìn)程層級(jí)格式顯示進(jìn)程相關(guān)信息

-u?userlist?指定有效的用戶?ID?或名稱

-U?userlist?指定真正的用戶?ID?或名稱

-g?gid?或?groupname?指定有效的?gid?或組名稱

-G?gid?或?groupname?指定真正的?gid?或組名稱

-p?pid?顯示指?pid?的進(jìn)程

--ppid?pid?顯示屬于?pid?的子進(jìn)程

-M?顯示?SELinux?信息，相當(dāng)于?Z

PS?輸出屬性：

VSZ：Virtual?memory?SiZe，虛擬內(nèi)存集，線性內(nèi)存

RSS：ReSident?Size，常駐內(nèi)存集

STAT：進(jìn)程狀態(tài)

R：running

S：interruptable?sleeping，可中斷的休眠

D：uninterruptable?sleeping，不可中斷的休眠

T：stopped，停止態(tài)

Z：zombie，僵尸態(tài)

+：前臺(tái)進(jìn)程

|：多線程進(jìn)程

L：內(nèi)存分頁并帶鎖

N：低優(yōu)先級(jí)進(jìn)程

s：session?leader，會(huì)話?(子進(jìn)程)發(fā)起者

ps?優(yōu)先級(jí)選項(xiàng)和常用組合：

ni：nice?值

pri：priority?優(yōu)先級(jí)，和系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)相反

psr：processor?CPU?編號(hào)，CPU(一級(jí)二級(jí)，三級(jí)[共享]緩存)

更換?CPU?緩存失效，解決：綁定進(jìn)程和?CPU

taskset?-p?[進(jìn)程?ID]，查看，命令顯示和?CPU?核數(shù)不一樣[二進(jìn)制]

tackset?-cp?1?[進(jìn)程?ID]，綁定在?1?號(hào)?CPU?上?0,4?0-4?等

pidof?dd，查看?dd?命令的進(jìn)程編號(hào)

rtprio：實(shí)時(shí)優(yōu)先級(jí)

#?示例：

ps?axo?pid,cmd,psr,ni,pri,rtprio

#?常用組合：

aux

-ef

-eFH

-eo?pid,tid,class,rtprio,ni,pripsr,pcpu,stat,comm

axo?stat,euid,ruid,tty,tpgid,sess,pgrp,ppid,pid,pcpu,commnice?-n?10?ping?192.168.129.142?????#?以指定優(yōu)先級(jí)運(yùn)行該命令renice?????#?更改優(yōu)先級(jí)

PS示例：-?-fg??-fp??-f?–ppid??-fp?,,?-ft?pts/?-p??-?-p??-o?comm=?-?-C?httpd,sshd?-o?pid=?-eo?comm,etime,user?|??-eo?pid,ppid,cmd,%mem,%cpu?--=-%mem?|??-eo?pid,ppid,cmd,%mem,%cpu?--=-%cpu?|?-?--?-eo?euser,ruser,suser,-n

搜素進(jìn)程：最靈活：?選項(xiàng)?|----t?pts/　　---/sbin/　　?bash

9.3 top 詳解%%+?信息:?|-d?#?指定刷新時(shí)間間隔，默認(rèn)為?---H?線程模式，示例：top?-H?-p?`?mysqld`

9.4 htop 詳解---|

10、內(nèi)存管理工具

10.1 free 命令詳解內(nèi)存空間使用狀態(tài)：free?[OPTION]

-b?以字節(jié)為單位

-m?以?MB?為單位

-g?以?GB?為單位

-h?易讀格式

-0?不顯示-/+?buffers/cache?行

-t?顯示?RAM?+?swap?的總和

-s?n?刷新間隔為?n?秒

-c?n?刷新?n?次后即退出cat?/proc/sys/vm/drop_caches?????#?緩存為?0，重定向一個(gè)?3?進(jìn)去清理緩存

10.2 內(nèi)存工具 vmstat///-：Time?spent?idle.?Linux?.?前，包括?IO-??IO..?前?,包括?.-s：顯示內(nèi)存的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)

11、iostat 統(tǒng)計(jì)CPU和設(shè)備IO信息例：iostat?1?10

12、iftop 顯示帶寬使用情況，epel源例：iftop?-n?-i?eth1

13、pmap 命令：進(jìn)程對(duì)應(yīng)的內(nèi)存映射pmap?[options]?pid?[..]

-X：顯示詳細(xì)格式的信息例：pmap1

14、系統(tǒng)監(jiān)控工具

glances 命令: EPEL 源-bdehmnrsvyz1]?[-B?bind]?[-c?server]?[-C?conffile]?[-p?port]?[-P?password]?[---t?refresh]?[-f?]?[---d:關(guān)閉磁盤?I/-f?/path/to/-o?{HTML|-m:禁用?---/-s?--

dstat 命令詳解：系統(tǒng)資源統(tǒng)計(jì)

dstat 是一個(gè)可以取代vmstat，iostat，netstat和ifstat這些命令的多功能產(chǎn)品。#???dsta????--c，?----d,?---------------------top-　　--top---top---top-latency：延遲最大的進(jìn)程；

示例1：內(nèi)存資源使用情況

#?dstat?-glms?--top-mem

示例2：CPU資源使用情況

#?dstat?-cyl?--proc-count?--top-cpu

iotop 命令詳解：iotop?命令是一個(gè)用來監(jiān)視磁盤?I/O?使用狀況的?top?類工具?iotop?具有與?top?相似的?UI，其中包括?PID、用戶、I//-o，--only???????????只顯示正在產(chǎn)生I/-b，---n?NUM，--iter=-d?SEC，--delay=SEC??設(shè)置每次監(jiān)測(cè)的間隔，默認(rèn)1秒，接受非整形數(shù)據(jù)例如1.　　-p?PID，--pid=PID????指定監(jiān)測(cè)的進(jìn)程/-u?USER，--user=USER?指定監(jiān)測(cè)某個(gè)用戶產(chǎn)生的I/-P，---a，--accumulated????顯示累積的I/-k，--kilobytes??????使用kb單位，而不是對(duì)人友好的單位。在非交互模式下，腳本編程有用

iotop?常用參數(shù)和快捷鍵：

-t，--time???加上時(shí)間戳，非交互非模式

-q,?--quiet??禁止頭幾行，非交互模式，有三種指定方式

-q???????只在第一?次監(jiān)測(cè)時(shí)顯示列名

-qq??????永遠(yuǎn)不顯示列名

-qqq?????永遠(yuǎn)不顯示I/0匯總

交互按鍵：

left?和?right?方向鍵：改變排序

r：反向排序

0：切換至選項(xiàng)--only

p：切換至--processes選項(xiàng)

a：切換至--accumulated選項(xiàng)

q：退出

i：改變線程的優(yōu)先級(jí)

nload 查看網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)吞吐量：

nload 是一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量和帶寬使用情況，以數(shù)值和動(dòng)態(tài)圖展示進(jìn)出的流量情況安裝：?-y?+?毫秒，可通過--t?/s、一種是顯示?Byte/s，默認(rèn)是以?Bit/s，也可不顯示/-u?h|b|k|m|g|H|B|K|M|G?表示的含義：h:auto，b:Bit/s，k:kBit/s，m:MBit/s，H:auto，B:Byte/s，K:kByte/s，M:MByte/-u?M?eth0

lsof：list open files 查看當(dāng)前系統(tǒng)文件的工具--c--d+d+D：遞歸列出目錄下被打開的文件

lsof示例：

進(jìn)程管理：

查看由登陸用戶啟動(dòng)而非系統(tǒng)啟動(dòng)的進(jìn)程

lsof?/dev/pts/1

指定進(jìn)程號(hào)，可以查看該進(jìn)程打開的文件

Isof?-p?9527

文件管理：

查看指定程序打開的文件

Isof?-c?httpd

查看指定用戶打開的文件

Isof?-u?root?|?more

查看指定目錄下被打開的文件

lsof?+D?/var/log/

lsof?+d?/var/log/

參數(shù)?+D?為遞歸列出目錄下被打開的文件，參數(shù)+d為列出目錄下被打開的文件

恢復(fù)刪除文件：

lsof?|?grep?delete?????#?查看打開文件(被誤刪除)，看到進(jìn)程編號(hào),如：11863

ll?/proc/11863/fd??????#?查看文件描述符，如?4(已被刪除)

cat?/proc/11863/fd/4?>?/data/m.txt?????#?重定向找回文件

查看所有網(wǎng)絡(luò)連接：

lsof?-i?-n

lsof?-i@127.0.0.1

通過參數(shù)?-i?查看網(wǎng)絡(luò)連接的情況，包括連接的ip、端口等以及一些服務(wù)的連接情況，例如：sshd等。也可以通過指定?ip?查看該?ip?的網(wǎng)絡(luò)連接情況。

查看端口連接情況：

lsof?-i?:80?-n

通過參數(shù)?-i:端口?可以查看端口的占用情況，-i參數(shù)還有查看協(xié)議，ip的連接情況等

查看指定進(jìn)程打開的網(wǎng)絡(luò)連接：

lsof?-i?-n?-a?-p?9527

參數(shù)-i、-a、-p等，-i查看網(wǎng)絡(luò)連接情況，-a查看存在的進(jìn)程，-p指定進(jìn)程

查看指定狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)連接：

lsof?-n?-P?-i?TCP?-s?TCP:ESTABLISHED

-n:no?host?names，-P:no?port?names，-i?TCP指定協(xié)議，-s指定協(xié)議狀態(tài)通過多個(gè)參數(shù)可以清晰的查看網(wǎng)絡(luò)連接情況、協(xié)議連接情況等

15、進(jìn)程管理工具

kill 命令：向進(jìn)程發(fā)送控制信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)程管理每個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)字，信號(hào)名稱以 SIG 開頭(可省略)，不區(qū)分大小寫顯示當(dāng)前系統(tǒng)可用信號(hào)：-I?或者?trap?-?)?SIGINT????中止正在運(yùn)行的進(jìn)程，相當(dāng)于?Ctrl+)?SIGQUIT???相當(dāng)于?ctrl+)信號(hào)的數(shù)字標(biāo)識(shí)：，，?aux?查到該進(jìn)程?ID，?-?-?`?bc`????????????????按?PID：?[-?-?-?[-SIGNAL]?comm...???按模式：pkill?[options]?pattern?????　　-------P?pid：顯示指定進(jìn)程的子進(jìn)程

16、作業(yè)管理

Linux 的作業(yè)控制：

前臺(tái)作業(yè)：通過終端啟動(dòng)，且啟動(dòng)后一直占據(jù)終端

后臺(tái)作業(yè)：可通過終端啟動(dòng)，但啟動(dòng)后即轉(zhuǎn)入后臺(tái)運(yùn)行(釋放終端)

讓作業(yè)運(yùn)行于后臺(tái)：

(1)運(yùn)行中的作業(yè)：Ctrl+z，停止?fàn)顟B(tài)

(2)尚未啟動(dòng)的作業(yè)：COMMAND &

后臺(tái)作業(yè)雖然被送往后臺(tái)運(yùn)行，但其依然與終端相關(guān)；退出終端，將關(guān)閉后臺(tái)作業(yè)。如果希望送往后臺(tái)后，剝離與終端的關(guān)系：nohup?COMMAND?&>?/dev/null?&screen?;?COMMAND

查看當(dāng)前終端所有作業(yè): jobs

作業(yè)控制：fg?[[%]JOB_NUM]：把指定的后臺(tái)作業(yè)調(diào)回前臺(tái)

bg?[[%]JOB_?NUM]：讓送往后臺(tái)的作業(yè)在后臺(tái)繼續(xù)運(yùn)行kill?[%JOB_?NUM]：終止指定的作業(yè)killall?-19?ping???#?19?信號(hào)將后臺(tái)變?yōu)楹笈_(tái)休眠狀態(tài)killall?-18?ping???#?18?信號(hào)將后臺(tái)休眠變?yōu)楹笈_(tái)執(zhí)行

并行運(yùn)行：同時(shí)運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程，提高效率方法??all.&&&

&);(f2.&);(f3.&&?f2.&?f3.&?&??&??&?}

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

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