进程管理 | 会飞的鱼

一、进程

1.进程的概念

程序是人类按照机器能够读懂的语言所写的代码（组成：数据+逻辑）
进程是程序在操作系统中的一次执行过程，是操作系统进行资源分配和调度的一个基本单位。它是一个程序在一个数据集合上运行过程的描述，当一个程序被加载到内存中运行时，便是一个进程。
进程是计算机通过人为调用开启程序之后，把硬盘当中的代码复制到内存中，然后让CPU通过代码调用它需要处理的数据，再进行相应地处理，并且把处理过的的数据保存到硬盘的一个过程。
进程对CPU的占用决定了系统速度的快慢，占用时间越长，CPU计算的时间越差，系统越慢。

2.进程和pid

在Linux系统中，PID（Process ID）是进程标识符（Process Identifier）的缩写。它是一个唯一且非负的整数，用于在操作系统中唯一标识一个正在运行的进程。每个进程（包括程序、服务、后台任务等）启动时都会被分配一个PID，系统通过PID管理和跟踪进程的生命周期。

[root@farrah 桌面]# ps   #输第一次ps命令，会产生pid为2882的进程
   PID TTY          TIME CMD
  2483 pts/0    00:00:00 bash
  2882 pts/0    00:00:00 ps
  
[root@farrah 桌面]# ps  #第二次ps 2896
   PID TTY          TIME CMD
  2483 pts/0    00:00:00 bash
  2896 pts/0    00:00:00 ps

3.进程的状态

在Linux内核里，进程有时候也叫做任务。

运行状态	说明
R（running，ready）	运行状态，并不意味着进程一定在运行中，它表明进程要么是在运行中，要么在运行队列里
S（sleeping)	睡眠状态（阻塞状态），进程在等待某些事件（如输入、输出、信号等）完成，这里的睡眠有时候也叫做中断睡眠。
T（stopped）	停止状态，可以通过发送 SIGSTOP 信号给进程来停止（T）进程。这个被暂停的进程可以通过发送 SIGCONT 信号让进程继续运行。
D（Disk sleep）	磁盘休眠状态，常是由于等待某些资源（如磁盘 I/O）而进入此状态。此时进程无法被唤醒，直到等待的资源可用，有时候也叫不可中断睡眠状态（uninterruptible sleep）。
X（dead）	死亡状态，这个状态只是一个返回状态，一般不会在任务列表里看到这个状态。
Z（Zombies）	僵尸状态，当进程退出并且父进程没有读取到子进程退出的返回代码时，就会产生僵死(尸)进程（使用wait()或waitpid()等函数来获取最终状态）

二、进程管理

1. 常用选项

命令	功能
-e	显示所有进程
-a	显示所有终端进程（除会话领导者）
-x	显示不关联终端的进程（如守护进程）
-f	显示信息完整的格式
-H	显示进程的层级结构
-o	显示指定参数
-u <用户>	显示指定用户的进程（如 -u root ）
–sort=	显示以指定参数的排序结果，显示以指定参数的排序结果，参数前加 - 表示降序

ps -e

1	ps -a #不包含bash\shell，不包含守护进程（sshd,nginx等）

1	ps -u root #显示root用户的进程

2.常用组合

1.显示所有进程的详细信息

说明：BSD 风格，显示所有进程的详细信息。

ps aux

2.系统进程查看

显示所有进程的完整信息。

ps -ef

3.自定义输出格式

1 2	#使用 -o 选项指定显示的字段： ps -eo pid,user,%cpu,%mem,cmd --sort=-%cpu \| head

3.实际应用场景

1. 查找进程的 PID

1	ps aux \| grep nginx # 查找 nginx 进程的 PID

2. 监控资源占用

1	ps -eo pid,%cpu,%mem,cmd --sort=-%mem \| head # 查看最耗内存的进程

3. 杀死进程前的确认

1	ps -p 5678 -o pid,cmd # 确认 PID=5678 的进程是否为目标进程

4. 查看进程树

1	ps -ef --forest # 显示父子进程关系

4.动态查看进程top

top是Linux中最常用的实时系统监控工具，能够动态显示进程资源占用和系统整体状态。它提供了交互式操作，方便用户快速分析性能瓶颈

1.基础语法

1 2	top # 启动 top q 或 Ctrl+C # 退出 top

top 界面分为 摘要区（系统概览）和 进程列表区（实时进程信息）

上半部分（系统概览）

系统时间/负载
任务统计（176 total）
CPU使用分布（99.7% idle）
内存使用（3.8GB total）
Swap使用（4.0GB free）

下半部分（进程列表）

字段	说明
VIRT	虚拟内存
RES	常驻内存
SHR	共享内存
NI	Nice值（-20-19）

2.交互式命令（运行中按快捷键）

命令	功能
k	终止进程（输入 PID，再输入信号，默认 SIGTERM）
r	调整进程优先级（输入 PID，再输入 Nice 值）。
P	按 CPU 使用率排序。
M	按内存使用率排序
T	按运行时间排序
N	按PID排序
Z	切换颜色高亮显示
c	显示完整命令路径
l	展开显示每个 CPU 核心的负载
h	查看帮助信息
空格	立即刷新界面

5.信号控制

常用信号

信号	说明
1	SIGHUP (重载配置)/重刷新一个进程，主要用户服务的刷新
2	中断
9	SIGKILL (强制终止)/杀掉一个进程，但不杀掉其子进程（centos7）
15	SIGTERM (正常终止)/杀掉进程及其子进程
18	SIGCONT (恢复执行)
19	SIGSTOP (暂停)/暂停一个进程

#启动httpd服务
[root@farrah 桌面]# systemctl start httpd

#查看httpd服务的进程 5658为主进程，其他的都是子进程
[root@farrah 桌面]# ps -ef | grep httpd
root       5658      1  1 16:17 ?        00:00:00 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache     5667   5658  0 16:17 ?        00:00:00 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache     5668   5658  7 16:17 ?        00:00:00 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache     5669   5658  6 16:17 ?        00:00:00 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache     5670   5658 10 16:17 ?        00:00:01 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
root       5912   2483  0 16:17 pts/0    00:00:00 grep --color=auto httpd

#使用-1 刷新主进程
[root@farrah 桌面]# kill -1 5658
#查看进程，主进程不变，子进程号全部变了
[root@farrah 桌面]# ps -ef | grep httpd
root       5658      1  0 16:17 ?        00:00:00 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache     5941   5658  0 16:18 ?        00:00:00 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache     5942   5658  0 16:18 ?        00:00:00 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache     5943   5658  0 16:18 ?        00:00:00 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
apache     5944   5658  0 16:18 ?        00:00:00 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
root       6167   2483  0 16:18 pts/0    00:00:00 grep --color=auto httpd

#-15后终止httpd服务
[root@farrah 桌面]# kill -15 5658
#查看进程，httpd进程不存在了
[root@farrah 桌面]# ps -ef | grep httpd
root       6278   2483  0 16:24 pts/0    00:00:00 grep --color=auto httpd

6.进程优先级

Nice值范围

-20（最高）到 19（最低）

查看优先级：

1	ps axo pid,command,nice --sort=-nice

7.作业控制

linux可以在一个终端中管理多个任务进程(这些进程称之为job)。有些进程会占用终端运行很久或是一直占用终端，那么想要运行第二进程就无法操作了, 所以进程可以放到后台执行，这样就不影响在同一个终端运行第二个进程了

前后台管理

查看当前终端运行的job

1 2	[root@farrah 桌面]# jobs -l #此时为空 [root@farrah 桌面]# sleep 20 #此命令占用终端20秒，也就是会占用终端20秒 ctrl+c可退出

如图，等待20秒后执行命令

# &为后台符号 让sleep在终端后台继续运行
[root@farrah 桌面]# sleep 20&
[2] 7560
[1]   已完成               sleep 20
[root@farrah 桌面]# ps -ef | grep sleep
root       7560   2483  0 17:28 pts/0    00:00:00 sleep 20
root       7574   1105  0 17:28 ?        00:00:00 sleep 60
root       7576   2483  0 17:28 pts/0    00:00:00 grep --color=auto sleep

#查看
[root@farrah 桌面]# jobs -l
[1]+  7597 运行中               sleep 20 &
#将后台转到终端前台运行 %1 1代表第一个job
[root@farrah 桌面]# fg %1

#按ctrl+z可以将占用前台的进程转到后台暂停执行
[1]+ Stopped
[root@shanxun ~]# jobs -l
[1]+ 12615 Stopped sleep 100000 & #确认为stop状态
[root@shanxun ~]# bg %1 # bg命令将后台stopped状态的进程转为后台running运行状态
[1]+ sleep 100000 &
[root@shanxun ~]# jobs -l
[1]+ 12615 Running sleep 100000 & #确认为运行状态

区别

kill 1 ：终止PID为1的进程（系统进程）

kill %1 ：终止作业号为1的后台进程

8.虚拟文件系统 proc

关键文件

/proc/cpuinfo # CPU信息

/proc/meminfo # 内存信息

/proc/cmdline # 内核启动参数

查看命令

1 2	cat /proc/cpuinfo # 查看CPU详情 less /proc/meminfo # 查看内存使用