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七、Linux脚本进阶和进程管理

發布時間：2025/3/21 linux 29 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了七、Linux脚本进阶和进程管理小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

一、進程

進程：init（1）-->系統的第一個進程，通過fork調用其他進程，自身由內核發起。

通過pstree可以查看進程之間的父子關系。

[root@localhost?~]#?pstreeinit─┬─NetworkManager─┬─dhclient│????????????????└─{NetworkManager}├─abrtd├─acpid├─atd├─auditd───{auditd}├─crond├─cupsd├─dbus-daemon───{dbus-daemon}├─hald─┬─hald-runner─┬─hald-addon-acpi│??????│?????????????└─hald-addon-inpu│??????└─{hald}├─master─┬─pickup│????????└─qmgr├─6*[mingetty]├─modem-manager├─rsyslogd───3*[{rsyslogd}]├─sshd───sshd───bash───pstree├─tpvmlp├─udevd───2*[udevd]├─vmtoolsd───{vmtoolsd}├─vmware-vmblock-───4*[{vmware-vmblock}]└─wpa_supplicant

1、進程的分類

內存地址空間分配使用情況說明

進程間通訊：IPC inter process communication

不同程序調用相同的庫文件，就需要進程間通訊。

進程分為兩類：

CPU-bound：CPU密集型進程

IO-bound：IO密集型進程

進程按處理時間分：

批處理進程

實時進程

交互式進程

2、進程間工作原理

進程切換

為什么要有進程切換

因為一個系統要提供多個進程同時工作，也就是多任務的概念，那么每個程序可能由多個進程組成，每個進程又分配了優先級和時間片，如果一個進程時間片用完，就要給另一個進程使用了，另一種情況是，一個進程的工作需要調用另一個進程來協助完成，再有就是被搶占。這三種方式都需要進程切換。

如何實現進程切換

進程進行切換前需要有現場保護的一個工作，對方進程完畢切換回來還需要一個現場恢復的過程。

進程如果需要切換到其他進程上需要由內核來完成，自己不能直接處理，這個時候就有了系統調用的概念，就是內核幫助進程完成某些工作，cpu的工作模式分為內核模式（ring0）和用戶模式（ring3），內核會依據級別來確定是工作在內核模式上還是用戶模式上，所以說有系統調用就必然有模式切換。

什么是模式切換？

就是在進行系統調用的時候產生的對cpu工作模式的切換，帶內核工作完成后再將工作還給進程。

模式切換不是上下文切換，什么是上下文切換呢？

上下文切換是指一個進程結束，執行另一個進程或者被搶奪的情況，稱為上下文切換。

3、IO操作

什么是io（輸入輸出）

一個系統的運行，是要為人服務的，就是說人可以進行輸入操作，并通過輸出獲得結果，這個就是io操作。

系統如何識別io的操作

io操作有很多，可以是鍵盤輸入，批處理命令，遠程操作等等，內核如何識別這些操作，并準確處理呢，

首先如何獲取io操作，早期是通過忙等待的方式，就是保留一個資源給io接口，等待它的操作指令，第二種是輪詢，定期查看io接口是否有輸入操作。第三種是中斷，就是當有io操作時發送一個中斷信號給內核，要求內核處理，這里就可以知道io操作的優先級還是比較高的。

4、優先級

如何設置進程的運行等級？調度器！

? ? ? ? ?進程優先級：

? ? ? ? ? ? ? ?動態優先級

? ? ? ? ? ? ? ?靜態優先級：100-139 數值越小優先級越高

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?可以通過nice值來手動調整，-20,19。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?普通用戶只可以調大數字，降低優先級。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? 用法：nice -n # command

? ? ? ? ? ? ? ?實時優先級：調度實時進程，1-99 數值越大優先級越高

5、進程的狀態

ready、running、sleeping、stopped，zombie（僵死狀態）

多cpu如何應用？

一個程序要運行，（只）開啟一個進程的，通常一個程序是只有一個數據流的（按照程序編寫的順序自上向下執行），并只會占用一個cpu的內核，當有多個cpu同時工作的情況，如何利用cpu的優勢呢，通常有兩種情況：1、將多個進程分配到多個cpu內核上，每個內核就分配到了一定數量的進程，達到了合理分配資源的目的。2、如果只有一個程序占用大量的資源，要給他分配多個cpu內核如何操作呢，就是需要程序在編寫的時候，允許多個數據流同時進行，這樣在程序創建進程的時候，就可以在一個進程中創建多個線程，每個線程就是一個數據流。linux對線程的支持并不是很好，表現的最終形式就是輕量級進程，最終體現的還是“進程”哦。

基于線程的訪問優勢就是它是進程的子集，所有在訪問重復資源的時候，不需要重復范圍，可以通過其他線程上訪問，更加快捷，非常適用于web服務。

二、進程管理

進程管理類的命令：

pstree、ps、top、vmstat、htop

1、pstree:查看進程樹

[root@localhost ~]# pstree

init─┬─NetworkManager

?? ? ├─abrtd

?? ? ├─acpid

?? ? ├─atd

?? ? ├─auditd───{auditd}

?? ? ├─automount───4*[{automount}]

?? ? ├─bluetoothd

?? ? ├─certmonger

?? ? ├─console-kit-dae───63*[{console-kit-da}]

2、PS詳解

ps：顯示當前進程狀態的命令；靜態顯示。

[root@localhost ~]# ps -efH

UID ? ? ? ? PID ? PPID? C STIME TTY? ? ? ? ? TIME CMD

root? ? ? ? ? 1? ? ? 0? 0 May15 ?? ? ? ? 00:00:01 /sbin/init

root? ? ? ? 575? ? ? 1? 0 May15 ?? ? ? ? 00:00:00 ? /sbin/udevd -d

root ? ? ? 2121? ? 575? 0 May15 ?? ? ? ? 00:00:00 ? ? /sbin/udevd -d

root ? ? ? 2122? ? 575? 0 May15 ?? ? ? ? 00:00:00 ? ? /sbin/udevd -d

root ? ? ? 1535? ? ? 1? 0 May15 ?? ? ? ? 00:00:00 ? auditd

root ? ? ? 1569? ? ? 1? 0 May15 ?? ? ? ? 00:00:00 ? /sbin/rsyslogd -i /var/run/s

rpc? ? ? ? 1620? ? ? 1? 0 May15 ?? ? ? ? 00:00:00 ? rpcbind

常用參數：

-a所有和終端相關的進程 ? ?

-x所有和終端無關的進程，用？來表示和終端無關

-u以用戶為中心顯示進程

-e：顯示所有進程

-f：完整格式列表

? ? ? ??? ? ppid：父進程號

-F：顯示額外信息

? ? ? ? ? ? psr：表示運行在那顆cpu上

-H：顯示進程間的父子關系

-o：自定義顯示格式

進程條目：

? ? ? ? stat：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?S：可中斷睡眠狀態，

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?D:不可中斷的睡眠。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?R：運行或可運行

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?T：停止

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Z：僵死

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?s：session leader 一個進程的主要進程

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?l：多線程進程

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?+：前臺進程

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?N：低優先級進程

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?<：高優先級進程

time：運行時長

command：進程發起者，命令

vsz：線性地址空間大小，非實際占用大小

rss：實際占用空間大小

%cpu：進程占用cpu時間比

paid:父進程號碼

stime：第一次啟動時間

time：運行時長

PSR:表示運行在多cpu的那個cpu內核上

u：以用戶為中心顯示進程的相關信息

TTY：

??控制臺：/dev/console

??虛擬終端：/dev/tty1-6，

??模擬終端：遠程連接的終端 /dev/pts/0

??串行終端：/dev/ttys

ps命令詳解：http://www.cnblogs.com/wangkangluo1/archive/2011/09/23/2185938.html

3、pgrep詳解

?顯示指定的進程信息。

? ?-U：username 顯示相關用戶的進程

? ?-G：groupname 顯示組的進程

? ?-l：查看指定程序或進程的進程號

[root@localhost ~]# pgrep -U root

4、pidof

顯示某進程的進程號

[root@localhost ~]# pidof sshd

5449 1878

5、top詳解

[root@localhost ~]# top

top - 01:18:07 up 19:56,? 2 users,? load average: 0.00, 0.00, 0.00

Tasks:? 99 total, ? 1 running,? 98 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: ? 1004768k total, ? 230948k used, ? 773820k free,? ? 33972k buffers

Swap:? 2031612k total,? ? ? ? 0k used,? 2031612k free,? ? 69424k cached

?? PID USER? ? ? PR? NI? VIRT? RES? SHR S %CPU %MEM? ? TIME+? COMMAND ? ? ? ? ?

?? ? 1 root? ? ? 20 ? 0 19364 1540 1228 S? 0.0? 0.2 ? 0:01.32 init ? ? ? ? ? ? ?

?? ? 2 root? ? ? 20 ? 0 ? ? 0? ? 0? ? 0 S? 0.0? 0.0 ? 0:00.00 kthreadd ? ? ? ? ?

?? ? 3 root? ? ? RT ? 0 ? ? 0? ? 0? ? 0 S? 0.0? 0.0 ? 0:00.00 migration/0? ? ?

條目詳解

load average：每隔5/10/15分鐘的隊列長度。一般是一個小數

cpu：us：用戶空間程序占用%

? ? ? ? ? sy：內核空間程序占用%，她與us的合理比例是7：3，就是us占70%，sy占30%

? ? ? ? ? ni：調整nice值

? ? ? ? ? id：cpu空閑%

? ? ? ? ? wa：（wait）等待磁盤io完成輸入輸出工作所占據的時間比例

? ? ? ? ? hi：硬件中斷占據的百分比

? ? ? ? ? si：軟中斷占據的百分比

? ? ? ? ? st：被偷走的時間，虛擬機占用運行的時間

PR：優先級 priority

NI：nice值

virt：虛擬內存級

res：實際內存級

shar：共享內存優先級

s：狀態stats

%cpu：自從上次刷新到現在cpu被此進程占用的百分比。

選項和參數：

top是交互式命令，通過輸入不同的字母顯示不同的信息，實際上就是條目的第一個縮寫，比如

M:按內存空間占用大小排序

P：按cpu時間占用大小排序

T：按累計時間排序

k:殺死一個進程，輸入后需要制定kill 后面的選項1-15，常用是9 強制殺死。

m、p、l用于是否顯示抬頭的相關信息。

q：退出

-d #：刷新時間

-b：批次顯示

-n #：指定批次顯示的次數

6、vmstat

查看服務器cpu使用情況，內存、虛擬內存使用情況和磁盤讀寫情況。

[root@localhost ~]# vmstat

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----

?r? b ? swpd ? free ? buff? cache ? si ? so? ? bi? ? bo ? in ? cs us sy id wa st

?0? 0? ? ? 0 164752 1484028 449036? ? 0? ? 0 ? ? 0 ? 138 ? 10 ? 18? 0? 0 100? 0? 0

[root@localhost ~]# vmstat

procs：

r：運行或等待cpu時間片的進程的個數

b：被阻塞的進程隊列的長度

memory：

swpd?虛擬內存(swap)已使用的大小，如果大于0，表示你的機器物理內存不足了，如果不是程序內存泄露的原因，那么你該升級內存了或者把耗內存的任務遷移到其他機器。

free?? 空閑的物理內存的大小，我的機器內存總共8G，剩余3415M。

buff?? Linux/Unix系統是用來存儲，目錄里面有什么內容，權限等的緩存，我本機大概占用300多m

cache?cache直接用來記憶我們打開的文件,給文件做緩沖，我本機大概占用300多M(這里是Linux/Unix的聰明之處，把空閑的物理內存的一部分拿來做文件和目錄的緩存，是為了提高程序執行的性能，當程序使用內存時，buffer/cached會很快地被使用。)

si??每秒從磁盤讀入(放到swap中的數據量)虛擬內存的大小，如果這個值大于0，表示物理內存不夠用或者內存泄露了，要查找耗內存進程解決掉。我的機器內存充裕，一切正常。

so??每秒虛擬內存寫入磁盤的大小（從swap中讀取的數據量），如果這個值大于0，同上。

bi??塊設備（磁盤）每秒接收的塊數量，這里的塊設備是指系統上所有的磁盤和其他塊設備，默認塊大小是1024byte，我本機上沒什么IO操作，所以一直是0，但是我曾在處理拷貝大量數據(2-3T)的機器上看過可以達到140000/s，磁盤寫入速度差不多140M每秒

bo?塊設備每秒發送的塊數量，例如我們讀取文件，bo就要大于0。bi和bo一般都要接近0，不然就是IO過于頻繁，需要調整。

in?每秒CPU的中斷次數，包括時間中斷

cs?每秒上下文切換次數，例如我們調用系統函數，就要進行上下文切換，線程的切換，也要進程上下文切換，這個值要越小越好，太大了，要考慮調低線程或者進程的數目,例如在apache和nginx這種web服務器中，我們一般做性能測試時會進行幾千并發甚至幾萬并發的測試，選擇web服務器的進程可以由進程或者線程的峰值一直下調，壓測，直到cs到一個比較小的值，這個進程和線程數就是比較合適的值了。系統調用也是，每次調用系統函數，我們的代碼就會進入內核空間，導致上下文切換，這個是很耗資源，也要盡量避免頻繁調用系統函數。上下文切換次數過多表示你的CPU大部分浪費在上下文切換，導致CPU干正經事的時間少了，CPU沒有充分利用，是不可取的。

us?用戶進程占用CPU時間的百分比，我曾經在一個做加密解密很頻繁的服務器上，可以看到us接近100,r運行隊列達到80(機器在做壓力測試，性能表現不佳)。

sy?系統進程占用CPU時間的百分比，如果太高，表示系統調用時間長，例如是IO操作頻繁。

id??空閑 CPU時間，一般來說，id + us + sy = 100,一般我認為id是空閑CPU使用率，us是用戶CPU使用率，sy是系統CPU使用率。

wt?cpu等待IO完成的時間。

st：被虛擬化偷走的時間

選項：

vmstat delay count：設置vmstat顯示的刷新的時間間隔和顯示次數 vmstat 2 2

[root@localhost ~]# vmstat 2 2

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----

?r? b ? swpd ? free ? buff? cache ? si ? so? ? bi? ? bo ? in ? cs us sy id wa st

?0? 0? ? ? 0 164612 1484036 449036? ? 0? ? 0 ? ? 0 ? 138 ? 10 ? 18? 0? 0 100? 0? 0

?0? 0? ? ? 0 164612 1484036 449036? ? 0? ? 0 ? ? 0 ? ? 0 ? 71 ? 78? 0? 0 100? 0? 0

每個兩秒顯示一次，一共顯示兩次。

7、sar （system activity reporter）

用來收集、顯示保存系統活動信息及報告。

-u：

-P：指定顯示cpu的信息

linux sar命令詳解

8、iostat：顯示系統性能相關信息，硬盤讀寫情況。

[root@localhost ~]# iostat

Linux 4.6.0 (localhost.localdomain)?2016年05月18日?_x86_64_(1 CPU)

avg-cpu:? %user ? %nice %system %iowait? %steal ? %idle

?? ? ? ? ? 0.03? ? 0.00? ? 0.14? ? 0.02? ? 0.00 ? 99.81

Device:? ? ? ? ? ? tps ? Blk_read/s ? Blk_wrtn/s ? Blk_read ? Blk_wrtn

sda ? ? ? ? ? ? ? 1.75? ? ? ? 25.03 ? ? ? ? 2.41 ? ? 592778? ? ? 57170

dm-0? ? ? ? ? ? ? 1.82? ? ? ? 24.63 ? ? ? ? 2.41 ? ? 583402? ? ? 57152

dm-1? ? ? ? ? ? ? 0.01 ? ? ? ? 0.11 ? ? ? ? 0.00 ? ? ? 2600? ? ? ? ? 0

9、dstat -c 顯示cpu詳細實時顯示

[root@localhost ~]# dstat

----total-cpu-usage---- -dsk/total- -net/total- ---paging-- ---system--

usrsysidlwaihiqsiq|?read??writ|?recv??send|? in???out?|?int???csw?

? 0 ? 0?100?? 0 ? 0 ? 0|? 15k?1602B|?? 0 ? ? 0?|?? 0 ? ? 0?|?103???127?

? 0 ? 0?100?? 0 ? 0 ? 0|?? 0??? 28k|2067B?1234B|?? 0 ? ? 0?|?101??? 97?

? 0 ? 0?100?? 0 ? 0 ? 0|?? 0 ? ? 0?|1612B??452B|?? 0 ? ? 0?|? 80??? 79?

三、信號

引用信號的方法：通過數字、信號名、簡寫。

顯示信號：kill -l

常用信號：

1：sighup：進程不用終止，而可以重讀配置文件。對于在線服務可以使用。

2：sigint：中斷正在運行的進程，相當于ctrl+c

9：sigkill：殺死一個進程

15：sigterm：終止進程，容許進程可以完成當前工作。

19：sigstop：停止

18：sig

命令：

1、kill -信號 pid

[root@localhost ~]# kill -9 9761

[root@localhost ~]# kill -sigkill 2119

2、killall -信號進程名

kill是按照pid進行查找并按照信號要求做相應的處理，而killall是按照進程名進行查找并處理相關進程。

3、killall5 -信號?

對所有相關進程有效

4、調整進程nice值

nice -n # command ?默認優先級是120

renice # pid 對正在運行的進程調整其nice數值

5、作業控制

前臺送往后臺可以使用ctrl+z，但屬于停止狀態，后臺調到前臺使用fg %作業號碼

+：下一次后臺要運行的作業

-：是在+作業運行完再運行的作業。

bg %作業號碼：讓其在后臺運行。

啟動時，讓作業直接在后臺運行：command &

用戶退出后繼續運行作業：nohup command &

終止作業：

kill %作業號碼

如果一個程序會產生多個進程，那么快速殺死多個進程的方法：

? ? 1、killall，必須給出完整的進程名。

[root@node3.dtedu.com ~]# killall ha_logd

? ? 2、pkill，簡單給出進程名就可以，名稱可以不完整。

[root@node3.dtedu.com ~]# pkill -9 heartbeat

[root@node3.dtedu.com ~]# /sbin/service: line 66:? 2291 Killed? ? ? ? ? ? ? ? ? env -i PATH="$PATH" TERM="$TERM" "${SERVICEDIR}/${SERVICE}" ${OPTIONS}

[1]+? Exit 137? ? ? ? ? ? ? ? service heartbeat stop

? ? 3、正則表達式殺死多進程。

[root@node3.dtedu.com ~]# kill -9 `pgrep crond`

5.1screen

當我們在運行一個程序需要很長時間的時候，可以使用screen，它的特點是用戶退出后程序繼續運行，并且可以切換到原來窗口中再次查看運行情況。

這里說一下detach（分離、斷開），表示用戶離開當前shell窗口，并將其放到后臺繼續執行。并通過screen -r重新登錄（attach，附件、連接物）繼續后面的操作。

下面實例終端中的

創建一個新的shell窗口，建議取一個名字,8506是進程號，可以通過kill殺死它。也可以使用簡便方法直接在screen后面跟shell命令，比如：screen -r test vi ./gongbing.txt

[root@localhost ~]# screen -ls

There are screens on:

8334.pts-0.localhost(Detached)

8506.gong(Detached)#從shell窗口分離出來了，可以重新登錄。

8580.cpfrom56(Attached)#表示此shell窗口并沒有被分離出來，使用 screen -d 8506解決。

3 Sockets in /var/run/screen/S-root.

[root@localhost ~]# screen -S cpfrom56創建一個新的shell窗口

[root@localhost ~]# ps -axu |grep 8506

Warning: bad syntax, perhaps a bogus '-'? See /usr/share/doc/procps-3.2.8/FAQ

root ? ? ? 8506? 0.0? 0.1 118776? 1556 ?? ? ? ? Ss ? 16:38 ? 0:00 SCREEN -S gong

查看運行中的screen程序screen-ls

BingGongtekiMacBook-Pro:~ binggong$ screen -ls

There is a screen on:

1396.ttys000.BingGongtekiMacBook-Pro(Detached)

1 Socket in /var/folders/dw/wp5cbg3j121_1lvp89533qlr0000gn/T/.screen.

進入某一個screen程序screen-rid

BingGongtekiMacBook-Pro:~ binggong$ screen -r 1396

[screen is terminating]

一個shell窗口中創建多個窗口可以使用ctrl+a+n的方法，切換窗口使用ctrl+a+p,從當前子shell中分離出來ctrl+a+d。

任務完成，退出操作，exit。

shell窗口屏幕共享給其他用戶，其他用戶遠程登錄服務器后通過screen -ls查看想要共享的shell窗口，通過screen -x pid來實現共享同一個shell窗口，方便做演示使用。

screen命令詳解：http://www.cnblogs.com/mchina/archive/2013/01/30/2880680.html

轉載于:https://blog.51cto.com/137783/1916974

總結

以上是生活随笔為你收集整理的七、Linux脚本进阶和进程管理的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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