Linuxの
記事のディレクトリ
1.基本的なプロセスを概説します
プロセスは、実行可能なプログラム例を実行するために開始されました。
デジタルにおけるディレクトリの名前の下に/ procディレクトリ、の各ディレクトリは、属性情報の処理を保持するプロセスを表します。各プロセスのPIDは、プロセスが終了すると、他のプロセスがそのPIDを取るない場合でも、ユニークです。
プロセスの一部1.1
- 割り当てられたメモリアドレス空間
- セキュリティは、所有権の資格情報と権限など、属性
- 1つまたは複数のプログラムコードの実行スレッド
- プロセスの状態
1.2プロセス環境
- ローカルおよびグローバル変数
- 現在のスケジューリングコンテキスト
- そのようなファイルディスクリプタやネットワークポートなどのシステムリソースの割り当て
1.3を生成するプロセス
新しい（子）プロセス構造体を作成するために、独自のアドレス空間（フォーク）をコピーするために、既存の（親）プロセス。
それぞれの新しいプロセスは、トラックのニーズと安全性を満たすために、独自のプロセスID（PID）が割り当てられています。親プロセスID（PPID）のPIDは、新しいプロセス環境の要素です。
すべてのプロセスは、子プロセスを作成することができます。すべてのプロセスは、最初のシステムプロセスの子孫です。RHEL7に、最初のシステムプロセスがシステムDされています。
フォークによってルーチン子はセキュリティID、過去と現在のファイルディスクリプタ、ポートおよびリソース権限、環境変数、およびプログラムコードを継承します。その後、子供は自分のコードをexecしことができます。スリープ状態で動作中に、典型的には、親の子プロセス、設定要求（ウェイト）プロセスの完了時に信号を出力します。出ると、子供が閉じたり、資源や環境を落とし、そして残りの部分はゾンビと呼ばれている可能性があります。親プロセスは、残りの構造をクリアし、子プロセスが終了に目覚めすべき信号を受信し、自身のコードを続行します。
0.4分類プロセス
フォアグラウンド・プロセス：端末に関連するプロセスは、端末処理を開始することにより、
- 注：また、デーモンモードで実行して、バックグラウンドに送られ、フロントデスクでのプロセスを開始することができます
デーモン：かかわらず、端末のプロセスとデーモン、（例えば、カーネル）、ブートプロセス中にシステムを起動します
2.プロセスステータス
Excuting //运行态
Ready //就绪态，也可以称作睡眠态
Uninterruptible sleep //不可中断的睡眠。不可随时唤醒，只有当IO资源加载成功后才能唤醒
Interruptible sleep //可中断的睡眠。可随时唤醒
Zombie //僵尸进程。正常运行结束了，但是不释放占据的内存
Stopped //停止态，暂停于内存中，但不会被调度，除非手动启动之
睡眠のプロセスは理由：
プロセスを実行すると、あなたが原因IOデバイスの低速に、追加的なIOリソースをロードする必要があるが、それはように、残りの実行時間を無駄にしないで、他のプロセスにCPUの上に手に、待機するようにスリープ状態に入ります
マルチタスクオペレーティングシステムでは、各CPU（またはCPUコア）時点でプロセスを処理します。プロセスの実行中に、CPU時間とリソース割当対象のその直接の要求が変化します。プロセスは、環境要件の変更に伴う状態を、割り当てられています。
Linuxプロセスのステータス
3.プロセスの優先順位
3.1 Linuxのプロセスのスケジューリングとマルチタスク
現代のコンピュータシステムは、それらが並列に実行されてもよい命令及びだけ高性能スーパーコンピュータを含む、ローエンドのプロセッサを可能にし、スーパーコンピュータCPUの何百ものそれぞれ、CPUの各々に複数のコアを有する、の両方を含みます命令の数百人。しかし、すべてのこれらのシステムは、一つの共通点を持っている傾向がある：彼らはプロセスの数を実行する必要があり、常に実際に持っているコアの数を超えています。
利用可能な処理ユニットの実際の数を超えることができるプロセスを実行するためのタイムスライシング技術、Linuxの（および他のオペレーティングシステム）は、実際の（およびスレッド）による。オペレーティング・システムのプロセス・スケジューラは、すぐにユーザーに同時に複数のプロセスを実行しているの種類の印象を与え、シングルコア上のプロセス間で切り替わります。
プロセススケジューラと呼ばれるLinuxカーネルのこのスイッチ部分を実行します。
3.2プロセスの優先順位
プロセスの優先順位の範囲：0から139まで、数を下げ、より高い優先順位
- 0-99：リアルタイム優先順位、カーネルのチューニング
- 100から139：静的優先度は、ユーザが制御することができ
プロセスの優先度の高い機能：
- より多くのCPU時間を取得します。
- CPU実行するために、より優先アクセス
プロセスの優先順位は、プロセスナイス値を調整することによって達成することができる修正する、ナイス値が小さいほど、高い優先度：
範囲はnice値（-20,19）である- 139は100,19 20相当に対応します
3.3相対的な優先順位
由于不是每种进程都与其他进程同样重要，可告知调度程序为不同的进程使用不同的调度策略。常规系统上运行的大多数进程所使用的调度策略称为SCHED_OTHER(也称为SCHED_NORMAL)，但还有一些其他策略可用于不同的目的。
由于并非所有进程都以同样的方式创建，可为采用SCHED_NORMAL策略运行的进程指定相对优先级。此优先级称为进程的nice值。一个进程可以有40种不同级别的nice值。
这些nice级别的范围是从-20到19。默认情况下，进程将继承其父进程的nice级别，通常为0
nice级别越高，表示优先级越低（该进程容易将其CPU使用量让给其他进程）
nice级别越低，表示优先级越高（该进程更加不倾向于让出CPU）
如果不存在资源争用（例如当活动进程数少于可用CPU核心数时），即使
nice级别高的进程也将仍使用它们可使用的所有可用CPU资源。但当请求CPU时间的进程数超过可用核心数时
，nice级别较高的进程将比nice级别较低的进程收到更少的CPU时间
3.4 nice级别与权限
为很占CPU资源的进程设置较低的nice级别可能会对同一系统上运行的其他进程的性能造成负面影响，所以仅允许root用户设置负nice级别以及降低现有进程的nice级别。
普通非特权用户仅允许设置正的nice级别。只能对现有进程提升nice级别，而不能降低nice级别。
3.5 进程优先级调整
进程优先级调整：调整nice值
//调整已经启动的进程的nice值：
renice NI PID（例：renice 3 3704）
//在启动时指定nice值：（-20，19）
nice -n NI COMMAND
4. 进程管理命令
Linux系统各进程的相关信息均保存在/proc/PID目录下的各文件中
4.1 ps
ps(process state)命令用于列出当前的进程。可以显示详细的进程信息，包括：
- 用户识别符（UID），它确定进程的特权
- 唯一进程识别符（PID）
- CPU和已经花费的实时时间
- 进程在各种位置上分配的内存数量
- 进程的位置STDOUT，称为控制终端
- 当前的进程状态
ps支持三种选项格式：
- UNIX（POSIX）选项，可以分组但必须以连字符开头
- BSD 选项，可以分组但不可与连字符同用
- GNU 长选项，以双连字符开头
ps(process state)，显示进程信息。注意事项：
- 加了［］中括号的，表示内核线程，通常位于顶部
- exiting或defunct表示僵尸进程
//常用选项：
a //显示所有与终端有关的进程
u //显示进程是由哪个用户启动的
x //显示所有与终端无关的进程
-e //显示所有进程，与-A效果相同
-l //以长格式显示
-F //显示更详细的完整格式的进程信息
-f //显示更详细的完整格式的进程信息
-H //以进程层级格式显示进程相关信息
-o //根据自己的需要选择要显示的字段
[root@localhost ~]# ps -o pid,comm,ni //表示只显示进程号，命令，nice值三个字段
PID COMMAND NI
8828 bash 0
9844 ps 0
//aux结果解析：
VSZ //Virtual memory SiZe，虚拟内存集
RSS //ReSident Size，常驻内存集
STAT //进程状态
TIME //运行时的累积时长
//ps命令结果解析：
NI //nice值
PRI //优先级
PSR //进程运行在哪个CPU核心上
RTPTRIO //实时优先级
C //运行的CPU编号
STIME //进程的启动时间
VSZ //Virtual memory SiZe，虚拟内存集
RSS //ReSident Size，常驻内存集
STAT //进程状态
TIME //运行时的累积时长
4.2 pstree
pstree用于显示当前系统上的进程树
[root@localhost ~]# pstree
systemd─┬─NetworkManager─┬─dhclient
│ └─2*[{NetworkManager}]
├─VGAuthService
├─atd
├─auditd───{auditd}
├─crond
├─dbus-daemon
├─firewalld───{firewalld}
├─irqbalance
├─login───bash
├─lvmetad
├─master───qmgr
├─polkitd───5*[{polkitd}]
├─rhnsd
├─rhsmcertd
├─rsyslogd───2*[{rsyslogd}]
├─sshd───sshd───bash───pstree
├─systemd-journal
├─systemd-logind
├─systemd-udevd
├─tuned───4*[{tuned}]
└─vmtoolsd───{vmtoolsd}
4.3 pgrep
以grep风格指定只显示哪些进程，在当前系统中找符合某些特性的进程。只显示进程号
[root@localhost ~]# pgrep atd
1387
[root@localhost ~]# pgrep sshd
1105
8826
[root@localhost ~]# ps -ef|grep sshd
root 1105 1 0 08:44 ? 00:00:00 /usr/sbin/sshd -D
root 8826 1105 0 09:48 ? 00:00:00 sshd: root@pts/0
root 9908 8828 0 16:42 pts/0 00:00:00 grep --color=auto sshd
4.4 pidof
根据进程名查找其PID号
[root@localhost ~]# pidof sshd
8826 1105
[root@localhost ~]# pidof atd
1387
4.5 vmstat
虚拟内存状态查看命令
//语法：vmstat [options] [delay [count]]
//例：
vmstat 2 //表示每2秒刷新一次
vmstat 2 5 //表示每2秒刷新一次，刷新5次后退出
//常用的选项：
-s //显示内存的统计数据
[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
1 0 0 576992 3388 271316 0 0 2 1 15 13 0 0 100 0 0
procs：
r（running） //表示等待运行的队列长度，也即等待运行的进程的个数
b（block） //表示阻塞队列长度，也即处于不可中断睡眠态的进程个数
memory：
swpd //交换内存的使用总量
free //空闲物理内存总量
buffer //用于buffer的内存总量
cache //用于cache的内存总量
swap：
si（swap in） //表示从物理内存有多少页面换进swap，也即数据进入swap的数据速率（kb/s）
so（swap out） //表示从swap有多少页面换进物理内存，也即数据离开swap的数据速率（kb/s）
io：
bi（block in） //表示磁盘块有多少个被调入内存中，也即从块设备读入数据到系统的速率（kb/s）
bo（block out） //表示有多少个磁盘块从内存中被同步到硬盘上去了，也即保存数据至块设备的速率（kb/s）
system：
in（ interrupts） //表示中断的个数，也即中断速率（kb/s）
cs（context switch） //表示上下文切换的次数，也即进程切换速率（kb/s）
CPU：
us //表示用户空间
sy //表示内核空间
id //表示空闲百分比
wa //表示等待IO完成所占据的时间百分比
st //表示steal，被虚拟化技术偷走的时间（比如运行虚拟机）
5. 控制作业
5.1 作业与会话
作业控制是shell的一种功能，它允许单个shell实例运行和管理多个命令。
作业与在shell提示符中输入的每个管道相关联。该管道中的所有进程均是作业的一部分，并且是同一个进程组的成员。（如果在shell提示符中仅输入了一条命令，则这条命令可视为命令的最小管道。该命令将是该作业的唯一成员）
一次只能有一个作业从特定终端窗口读取输入和键盘生成的信号。属于该作业的进程是该控制终端的前台进程。
该控制终端的后台进程是与该终端相关联的任何其他作业的成员。终端的后台进程无法从终端读取输入或接收键盘生成的中断，但可以写入终端。后台中的作业可能已停止（暂停），也可能正在运行。如果某个正在运行的后台作业尝试从终端读取内容，则该作业将自动暂停。
每个终端是其自身的会话，并且可以具有一个前台进程和多个独立的后台进程。一个作业只能属于一个会话，也就是属于其控制终端的会话。
5.2 作业分类
Linux作业分为前台作业与后台作业两种。其各自的特点如下：
前台作业：通过终端启动，且启动后一直占据了命令提示符
后台作业：可以通过终端启动，但启动之后，释放命令提示符，后续的操作在后台完成
- 此类作业虽然被送往后台运行，但其依然与终端相关。如果希望送往后台后，剥离与终端的关系需要执行（nohup COMMAND &）
5.3 在后台运行作业
//在命令后跟上&符号可以生成一个后台作业
[root@localhost ~]# sleep 1000 &
[1] 1819
//jobs命令用于显示当前所有的后台作业
[root@localhost ~]# jobs
[1]+ Running sleep 1000 &
//fg命令用于将后台作业调至前台运行
[root@localhost ~]# fg
//当只有一个后台作业时，直接使用fg命令，不跟任何参数即可将后台作业调至前台运行，但是当有多个作业时则必须跟上%+作业号，也就是上面命令执行结果中以[]括起来的数字。
[root@localhost ~]# jobs
[1]- Running sleep 1000 &
[2]+ Running sleep 500 &
[root@localhost ~]# fg %1
//使用ctrl+z可将前台进程发送到后台，此时作业将处于停止状态
[root@localhost ~]# fg %1
sleep 1000
^Z
[1]+ Stopped sleep 1000
//使用bg命令+作业号可使后台已停止的作业重新运行
[root@localhost ~]# bg %1
[1]+ sleep 1000 &
[root@localhost ~]# jobs
[1]- Running sleep 1000 &
[2]+ Running sleep 500 &
//kill加上作业号可以手动杀死指定作业
[root@localhost ~]# jobs
[1]- Running sleep 1000 &
[2]+ Running sleep 500 &
[root@localhost ~]# kill %1
[1]- Terminated sleep 1000
[root@localhost ~]# jobs
[2]+ Running sleep 500 &
//jobs命令的结果中
+ //命令将默认操作的作业
- //命令将第二个默认操作的作业
6. 进程间通信
进程间通信（IPC：Inter Process Communication）
进程间通信方式：
同一主机
- 共享内存
- 信号：Signal
不同主机
- rpc：remote procecure call
- 基于socket实现进程间通信
7. 使用信号控制进程
信号是传递至进程的软件中断。信号向执行中的程序报告事件。生成信号的事件可以是错误或外部事件（如I/O请求或计时器过期），或者来自于明确请求（如使用信号发送命令）
下表列出了系统管理员用于日常进程管理的基本信号。请通过短名称（HUP）或正确名称（SIGHUP）指代信号。
指定一个信号的方法：
- 信号号码（数字标识）：kill -1
- 信号完整名称：kill -SIGKILL
- 信号简写名称：kill -TERM或kill -KILL或kill -INT或kill -HUP
基本进程管理信号
用户可以中断自己的进程，但只有root才能终止由其他人拥有的进程。
kill命令根据ID向进程发送信号。虽其名称为kill，但该命令可用于发送任何信号，而不仅仅是终止程序的信号
//语法： kill [-SIGNAL] PID ...
//显示所有可用的信号（可使用man 7 signal查看帮助信息）
[root@localhost ~]# 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) SIGRTMIN+1 36) SIGRTMIN+2 37) SIGRTMIN+3
38) SIGRTMIN+4 39) SIGRTMIN+5 40) SIGRTMIN+6 41) SIGRTMIN+7 42) SIGRTMIN+8
43) SIGRTMIN+9 44) SIGRTMIN+10 45) SIGRTMIN+11 46) SIGRTMIN+12 47) SIGRTMIN+13
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
//killall COMMAND：killall后面跟进程名，表示将匹配到的以进程名为名的进程全部杀死
[root@localhost ~]# ps -ef|grep sleep
root 1914 1272 0 19:58 pts/0 00:00:00 sleep 1000
root 1915 1272 0 19:58 pts/0 00:00:00 sleep 500
root 1916 1272 0 19:58 pts/0 00:00:00 sleep 700
root 1920 1272 0 19:58 pts/0 00:00:00 grep --color=auto sleep
[root@localhost ~]# killall sleep
[1] Terminated sleep 1000
[2]- Terminated sleep 500
[3]+ Terminated sleep 700
[root@localhost ~]# ps -ef|grep sleep
root 1923 1272 0 19:58 pts/0 00:00:00 grep --color=auto sleep
8. 监控进程活动
8.1 IO负载
负载平均值代表一段时间内感知的系统负载。Linux通过预期服务等待时间的表示来实施平均负载计算。
Linux不仅计算进程数，也作为独立的任务计算线程数。运行中线程和等待I/O资源的线程的CPU请求队列对应于R和D进程状态。等待I/O包括处于睡眠而等待预期磁盘和网络响应的任务。
负载数属于全局计数器计算，是所有CPU的总和数。由于从睡眠返回的任务可能会重新调度到不同的CPU，难以精确的每CPU计数，但累计数的准确度可以保障。显示的平均负载代表所有的CPU。
//查看cpu核心数
[root@localhost ~]# grep 'model name' /proc/cpuinfo
model name : Intel(R) Core(TM) i5-3210M CPU @ 2.50GHz
model name : Intel(R) Core(TM) i5-3210M CPU @ 2.50GHz
model name : Intel(R) Core(TM) i5-3210M CPU @ 2.50GHz
model name : Intel(R) Core(TM) i5-3210M CPU @ 2.50GHz
一些UNIX系统仅考虑CPU使用率或运行队列长度来指示系统负载。由于具有空闲CPU的系统可能会因为磁盘或网络资源忙而遇到很长时间的等待，因此Linux负载平均值中包含了对I/O的考量。遇到负载平均值很高但CPU活动很低时，请检查磁盘和网络活动。
Linux中可以使用top、uptime显示负载平均值的情况。
[root@localhost ~]# uptime
22:35:39 up 7:06, 3 users, load average: 0.00, 0.01, 0.05
//此处的load average就表示负载平均值，这三个值代表最近1、5和15分钟的负载情况。
将显示的负载平均值除以系统中的逻辑CPU数。当值低于1表示资源利用率较好，等待时间很短。当值高于1表示资源饱和，而且有一定的服务等待时间。
アイドルCPU負荷キューの数は0です。各スレッドは準備ができて、カウントが1ずつ増加させるために待っています。キュー1の総数は、リソース（CPU、ディスク、またはネットワーク）が使用されているが、要求を待っている時間を費やすことはありませ。リクエストの累積数の増加がカウントされますが、多くの要求が制限時間内に処理することができ、リソースの使用率が高くなり、待ち時間はしません。
I / O用のディスクまたはネットワークリソースビジーウェイトは、このカウント、および負荷が増加の平均値に含ま睡眠プロセスであるため。それはCPUの使用率を表すことはできませんが、キュー番号は、まだユーザーがリソースとプログラムのサービスを待っていることを示しています。
ほとんどキューで待機している仕事を見つけることができませんので、リソースが飽和する前に、平均負荷は、1以下のままになります。負荷数算出ルーチンは、平均負荷が増大した場合にのみ、リソース要求に飽和状態の結果とはキューに残ります。各追加の要求のための100％にリソース使用率の近くには、サービスの待ち時間を経験し始めるだろう。
8.2リアルタイムのプロセス監視
動的なシステム情報の全画面表示のためのトップ
//常用选项：
-d //设置延迟时长，top -d 1表示每隔1秒刷新一次，默认每隔5秒刷新
-b //批模式翻屏显示，默认只实时显示一屏，若要显示后面的进程信息则可使用-b选项，与-n #合用，可指定显示翻#屏
[root@localhost ~]# top -b -n 1
top - 16:58:44 up 8:14, 2 users, load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks: 178 total, 1 running, 177 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
KiB Mem : 999720 total, 575768 free, 148504 used, 275448 buff/cache
KiB Swap: 2097148 total, 2097148 free, 0 used. 670936 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
1 root 20 0 190888 3776 2504 S 0.0 0.4 0:01.14 systemd
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.01 kthreadd
3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 ksoftirqd/0
5 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H
7 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.04 migration/0
8 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 rcu_bh
9 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.83 rcu_sched
load average：1分钟，5分钟，15分钟
load average //CPU队列中等待运行的任务的个数
cpu(s)：多颗CPU平均负载，按1键显示每颗CPU平均负载。
us //表示用户空间；
sy //表示内核空间；
ni //表示调整nice值，CPU占用的比率；
id //表示空闲百分比；
wa //表示等待IO完成所占据的时间百分比；
hi //表示hard interrupt，硬件中断占据的时间百分比；
si //表示软中断占据的时间百分比；
st //表示steal，被虚拟化技术偷走的时间（比如运行虚拟机）
PR //优先级
NI //nice值
VIRT //虚拟内存集
RES //常驻内存集
SHR //共享内存大小
S //进程状态
//top命令交互式子命令：
M //根据驻留内存大小进行排序，默认根据CPU百分比排序
P //根据CPU使用百分比进行排序
T //根据累计时间（占据CPU时长）进行排序
l //是否显示平均负载和启动时间
t //是否显示进程和CPU状态相关信息
m //是否显示内存相关信息
c //是否显示完整的命令行信息
q //退出top命令
k //终止某个进程
1 //显示所有CPU的信息
s //修改刷新时间间隔
