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linux教程：Linux進程檢測與控制[linux云計算+運維開發(fā)]

更新時間:2020年03月20日11時54分 來源:傳智播客 瀏覽次數(shù):

學習目標
1、了解進程和程序的關(guān)系
2、了解進程的特點
3、能夠使用top動態(tài)查看進程信息
4、能夠使用ps靜態(tài)查看進程信息
5、能夠使用kill命令給進程發(fā)送信號
在運維的日常工作中，監(jiān)視系統(tǒng)的運行狀況是每天例行的工作，在 Windows 中我們可以很直觀的使用"任務(wù)管理器"來進行進程管理，了解系統(tǒng)的運行狀態(tài)。
通常，使用"任務(wù)管理器"主要有 3 個目的：
1. 利用"應用程序"和"進程"標簽來査看系統(tǒng)中到底運行了哪些程序和進程；
2. 利用"性能"和"用戶"標簽來判斷服務(wù)器的健康狀態(tài)；
3. 在"應用程序"和"進程"標簽中強制中止任務(wù)和進程；
在工作中，我們很少會用到Linux的圖形化界面，更多時候會使用命令進行進程管理，但是進程管理的主要目的是一樣的，即：
查看系統(tǒng)中運行的程序和進程
判斷服務(wù)器的健康狀態(tài)
停止不需要的進程
進程是正在執(zhí)行的一個程序或命令，每個進程都是一個運行的實體，并占用一定的系統(tǒng)資源。程序是人使用計算機語言編寫的可以實現(xiàn)特定目標或解決特定問題的代碼集合。
簡單來說，程序是人使用計算機語言編寫的，可以實現(xiàn)一定功能，并且可以執(zhí)行的代碼集合。進程是正在執(zhí)行中的程序。
舉例：谷歌瀏覽器是一個程序，當我們打開谷歌瀏覽器，就會在系統(tǒng)中看到一個瀏覽器的進程，當程序被執(zhí)行時，程序的代碼都會被加載入內(nèi)存，操作系統(tǒng)給這個進程分配一個 ID，稱為 PID（進程 ID）。我們打開多個谷歌瀏覽器，就有多個瀏覽器子進程，但是這些進程使用的程序，都是chrome。推薦了解linux云計算+運維開發(fā)課程。
進程檢測與控制00

進程檢測與控制1.1
進程查看，通過查看，判斷健康狀態(tài)
進程終止
進程優(yōu)先級控制
工作場景：
小黑入職到一家公司，接到的第一項任務(wù)，就是監(jiān)控生產(chǎn)服務(wù)器的性能，提到服務(wù)器性能，我們首先想到的就是CPU，內(nèi)存和磁盤。
命令：top
作用：查看服務(wù)器的進程占的資源（100%使用）
語法：# top （動態(tài)顯示）
交換操作快捷鍵：
M（大寫）：表示將結(jié)果按照內(nèi)存（MEM）從高到低進行降序排列；
P（大寫）：，表示將結(jié)果按照CPU 使用率從高到低進行降序排列；
1 ：當服務(wù)器擁有多個cpu 的時候可以使用“1”快捷鍵來切換是否展示顯示各個cpu 的詳細信息；
q：退出
用法一：top
示例代碼：

top
含義：查看CPU使用情況
進程檢測與控制2.1.0

1）系統(tǒng)整體信息：
①第一行
進程檢測與控制2.1.1.1
| 內(nèi) 容                         | 說 明                                                        |
| ----------------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| 10:12:28                      | 系統(tǒng)當前時間                                                 |
| up 13:05                      | 系統(tǒng)的運行時間.本機己經(jīng)運行 13 小時 05 分鐘       |
| 2 users                       | 當前登錄了兩個用戶                                           |
| load average: 0.00,0.01，0.05 | 系統(tǒng)在之前 1 分鐘、5 分鐘、15 分鐘的平均負載。如果 CPU 是單核的，則這個數(shù)值超過 1 就是高負載：如果 CPU 是四核的，則這個數(shù)值超過 4 就是高負載 |
②第二行
進程檢測與控制2.1.1.2
| Tasks:   230 total | 系統(tǒng)中的進程總數(shù)                                 |
| ------------------ | ------------------------------------------------ |
| 1 running          | 正在運行的進程數(shù)                                 |
| 229 sleeping       | 睡眠的進程數(shù)                                     |
| 0 stopped          | 正在停止的進程數(shù)                                 |
| 0 zombie           | 僵尸進程數(shù)。如果不是   0，則需要手工檢查僵尸進程 |
③第三行
進程檢測與控制2.1.1.3
| 內(nèi) 容           | 說 明                                                        |
| --------------- | ------------------------------------------------------------ |
| Cpu(s): 0.1 %us | 用戶模式占用的   CPU 百分比                                  |
| 0.1%sy          | 系統(tǒng)模式占用的   CPU 百分比                                  |
| 0.0%ni          | 改變過優(yōu)先級的用戶進程占用的   CPU 百分比                    |
| 99.7%id         | 空閑   CPU 占用的 CPU 百分比                                 |
| 0.1%wa          | 等待輸入/輸出的進程占用的   CPU 百分比                       |
| 0.0%hi          | 硬中斷請求服務(wù)占用的   CPU 百分比                            |
| 0.1%si          | 軟中斷請求服務(wù)占用的   CPU 百分比                            |
| 0.0%st          | st（steal   time）意為虛擬時間百分比，就是當有虛擬機時，虛擬 CPU 等待實際 CPU 的時間百分比 |
問題：如果我的機器有4核CPU，我想查看每一核心分別的負載情況怎能辦？
答：交換快捷鍵 “1”
進程檢測與控制2.1.1.4
④第四行
進程檢測與控制2.1.1.4.0

| 內(nèi) 容              | 說 明                                                        |
| ------------------ | ------------------------------------------------------------ |
| Mem: 1863252 total | 物理內(nèi)存的總量，單位為KB                                     |
| 829960 used        | 己經(jīng)使用的物理內(nèi)存數(shù)量                                       |
| 68352 free         | 空閑的物理內(nèi)存數(shù)量。我們使用的是虛擬機，共分配了 628MB內(nèi)存，所以只有53MB的空閑內(nèi)存 |
| 96490 buff/cache   | 作為緩沖的內(nèi)存數(shù)量                                           |
⑤第五行
進程檢測與控制2.1.1.5

| 內(nèi) 容               | 說 明                        |
| ------------------- | ---------------------------- |
| Swap: 2097148 total | 交換分區(qū)（虛擬內(nèi)存）的總大小 |
| 3336 used           | 已經(jīng)使用的交換分區(qū)的大小     |
| 2093812 free        | 空閑交換分區(qū)的大小           |
| 622420 avail Mem    | 可用內(nèi)存                     |
我們通過 top 命令的整體信息部分，就可以判斷服務(wù)器的健康狀態(tài)。如果 1 分鐘、5 分鐘、15 分鐘的平均負載高于CPU核數(shù)，說明系統(tǒng)壓力較大。如果物理內(nèi)存的空閑內(nèi)存過小，則也證明系統(tǒng)壓力較大。
問題：根據(jù)以上信息，目前我們的系統(tǒng)壓力如何？
問題：如果我們發(fā)現(xiàn)CPU負載過大，接下來怎么辦？
2）進程信息：
進程檢測與控制2.1.2.1
| PID     | 進程的 ID。                                                  |
| ------- | ------------------------------------------------------------ |
| USER    | 該進程所屬的用戶。                                           |
| PR      | 優(yōu)先級，數(shù)值越小優(yōu)先級越高。                                 |
| NI      | 優(yōu)先級，數(shù)值越小優(yōu)先級越高。                                 |
| VIRT    | 該進程使用的虛擬內(nèi)存的大小，單位為 KB。                      |
| RES     | 該進程使用的物理內(nèi)存的大小，單位為 KB。                      |
| SHR     | 共享內(nèi)存大小，單位為 KB。計算一個進程實際使用的內(nèi)存 = 常駐內(nèi)存（RES）- 共享內(nèi)存（SHR） |
| S       | 進程狀態(tài)。其中S 表示睡眠，R 表示運行                         |
| %CPU    | 該進程占用 CPU 的百分比。                                    |
| %MEM    | 該進程占用內(nèi)存的百分比。                                     |
| TIME+   | 該進程共占用的 CPU 時間。                                    |
| COMMAND | 進程名                                                       |
問題：如果我們發(fā)現(xiàn)CPU負載過大，接下來怎么辦？
答：查看占用CPU最多的進程
問題：如何查看占用CPU最多的進程？
答：交互操作快捷鍵P，P（大寫）：，表示將結(jié)果按照CPU 使用率從高到低進行降序排列
進程檢測與控制2.1.2.2
問題：如果我們發(fā)現(xiàn)內(nèi)存可用量很小，接下來怎么辦？
答：查看占用內(nèi)存最多的進程，使用交互快捷鍵M（大寫）：表示將結(jié)果按照內(nèi)存（MEM）從高到低進行降序排列
進程檢測與控制2.1.2.3
問題：當我們查看完系統(tǒng)狀態(tài)，需要做什么？
答：退出，使用q，按鍵盤上的q，就會回到#提示符的狀態(tài)。
命令：free
作用：查看內(nèi)存使用情況
語法：#free  -m 
選項：-m 表示以mb為單位查看（1g = 1024mb，1mb = 1024kb）
用法一：free -m
示例代碼：
#free -m
含義：查看內(nèi)存使用情況
進程檢測與控制2.1.2.4

和Centos6相比，buffer和cached被合成一組，加入了一個available。
關(guān)于此available，即系統(tǒng)可用內(nèi)存，用戶不需要去計算buffer/cache，即可以看到還有多少內(nèi)存可用，更加簡單直觀。
第1行Mem數(shù)據(jù)：
total 內(nèi)存總數(shù): 1819
used 已經(jīng)使用的內(nèi)存數(shù): 774
free 空閑的內(nèi)存數(shù): 152
shared 共享內(nèi)存數(shù): 77
buff/Cache塊設(shè)備緩存區(qū)內(nèi)存數(shù): 892
available可用內(nèi)存: 746
第2行數(shù)據(jù)是Swap交換分區(qū)，也就是我們通常所說的虛擬內(nèi)存。可以在內(nèi)存不夠使用的情況下當臨時內(nèi)存來使用，交換分區(qū)并不是越大越好，一般話它就等同于實際內(nèi)存的大小。
命令：df
作用：查看磁盤的空間(disk  free)
語法：# df   [-h]
選項：-h表示可讀性較高的形式展示大小
進程檢測與控制2.1.2.5
這幾列依次是：
| Filesystem | 磁盤名稱                           |
| ---------- | ---------------------------------- |
| Size       | 總大小                             |
| Used       | 被使用的大小                       |
| Avail      | 剩余大小                           |
| Use%       | 使用百分比                         |
| Mounted on | 掛載路徑（相當于Windows 的磁盤符） |
回到開始的工作場景：
小黑入職到一家公司，接到的第一項任務(wù)，就是監(jiān)控生產(chǎn)服務(wù)器的性能，提到服務(wù)器性能，我們首先想到的就是CPU，內(nèi)存和磁盤。
問題：小黑具體應該如何監(jiān)控CPU，內(nèi)存和磁盤？
命令：ps（process show進程顯示）
語法：ps [參數(shù)選項]
作用：主要是查看服務(wù)器的進程信息
選項含義：
-e：等價于“-A”，表示列出全部（all）的進程
-f :   表示full，顯示全部的列（顯示全字段）
進程檢測與控制2.4.1
| UID   | 該進程執(zhí)行的用戶ID                                           |
| ----- | ------------------------------------------------------------ |
| PID   | 進程ID                                                       |
| PPID  | 該進程的父級進程ID，如果找不到，則該進程就被稱之為僵尸進程（Parent Process ID） |
| C     | Cpu的占用率，其形式是百分數(shù)                                  |
| STIME | 進程的啟動時間                                               |
| TTY   | 終端設(shè)備，發(fā)起該進程的設(shè)備識別符號，如果顯示“?”則表示該進程并不是由終端設(shè)備發(fā)起 |
| TIME  | 進程實際使用CPU的時間                                        |
| CMD   | 該進程的名稱或者對應的路徑                                   |
工作場景
小黑用學到的命令，發(fā)現(xiàn)某個進程占用CPU很高，希望進一步查看這個簡稱的信息。
ps -ef 會列出全部進程，但是我們發(fā)現(xiàn)進程非常多，我們很難找到自己想要看的進程。這里需要使用過濾命令grep，來過濾掉我們不需要的信息。
用法：ps -ef |grep 想要看到的進程名
示例代碼：
#ps -ef |grep crond
含義：查看crond進程的詳細情況
注意：查詢結(jié)果中，如果只有一條則表示沒查到對應的進程（這1 條表示剛才ps 指令的自身）。只有查到的結(jié)果多余1 條，才表示有對應的進程。
進程檢測與控制2.4.2
補充：針對上述情況的優(yōu)化：如果沒有對應的進程，則什么都不顯示。
思路：在現(xiàn)有的基礎(chǔ)之上再次使用管道去處理下（-v 選項表示“排除”）。
擴展：ps  auxBSD格式命令，注意沒有橫杠"-"
Unix有很多分支，目前主流的顯示風格分為System V和BSD，我們之前使用的ps -ef屬于system V風格，ps aux是BSD風格，大家可以理解為兩種風格只是顯示不同。
進程檢測與控制2.4.3
USER：該 process 屬于哪個使用者賬號
PID ：該 process 的ID
%CPU：該 process 使用掉的 CPU 資源百分比
%MEM：該 process 所占用的物理內(nèi)存百分比
VSZ ：該 process 使用掉的虛擬內(nèi)存量 (Kbytes)
RSS ：該 process 占用的固定的內(nèi)存量 (Kbytes)
TTY ：該 process 是在那個終端機上面運作，若與終端機無關(guān)，則顯示 ?，另外， tty1-tty6 是本機上面的登入者程序，若為 pts/0 等等的，則表示為由網(wǎng)絡(luò)連接進主機的程序。
STAT：該程序目前的狀態(tài)，主要的狀態(tài)有
R ：該程序目前正在運作，或者是可被運作
S ：該程序目前正在睡眠當中 (可說是 idle 狀態(tài))，但可被某些訊號 (signal) 喚醒。
T ：該程序目前正在偵測或者是停止了
Z ：該程序應該已經(jīng)終止，但是其父程序卻無法正常的終止他，造成 zombie (疆尸) 程序的狀態(tài)
START：該 process 被觸發(fā)啟動的時間
TIME ：該 process 實際使用 CPU 運作的時間
COMMAND：該程序的實際指令
命令：netstat
作用：查看網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)
語法：netstat   -tnlp
選項：
-t：表示只列出tcp 協(xié)議的連接；
-n：表示將地址從字母組合轉(zhuǎn)化成ip 地址，將協(xié)議轉(zhuǎn)化成端口號來顯示；
-l ：表示過濾出"state（狀態(tài)）"列中其值為LISTEN（監(jiān)聽）的連接；
-p：表示顯示發(fā)起連接的進程pid 和進程名稱；
進程檢測與控制2.5.1
Protocol：協(xié)議（tcp、upd、http、https、icmp、ssh…）
Receive：接收
Send：發(fā)送
Local Address:本地地址
Foreign：遠程地址
State：狀態(tài)，LISTEN表示偵聽來自遠方的TCP端口的連接請求
PID/Program name：進程ID和程序名
命令：kill
語法：kill [信號] PID
作用：kill 命令會向操作系統(tǒng)內(nèi)核發(fā)送一個信號（多是終止信號）和目標進程的 PID，然后系統(tǒng)內(nèi)核根據(jù)收到的信號類型，對指定進程進行相應的操作
信號種類：
| 信號編號 | 含義                                     |
| -------- | ---------------------------------------- |
| 9        | 殺死進程，即強制結(jié)束進程。               |
| 15       | 正常結(jié)束進程，是 kill   命令的默認信號。 |
用法一：kill [信號編號] PID
示例代碼：
#ps -ef |grep crond
查詢crond進程信息，想知道它的PID，以便使用kill終止進程
#kill 6925
結(jié)束6925的進程，這里使用默認信號，正常結(jié)束，如果強制結(jié)束，就是kill -9 6925
#ps -ef |grep crond
查詢crond進程信息,這次查詢是為了確認crond進程是否被終止了，我們發(fā)現(xiàn)6925進程已經(jīng)沒有了
#systemctl start crond
使用前面學過的systemctl命令，重啟crond服務(wù)
#ps -ef |grep crond
查詢crond進程信息,這次查詢是為了確認crond進程已經(jīng)重新啟動了，我們看到多了一個32934的進程，表明crond已經(jīng)啟動，并且進程ID變化了，這是一個新的進程
進程檢測與控制2.6.1
備注：在互聯(lián)網(wǎng)中，經(jīng)?？吹絢ill  -9  進程PID，強制殺死某個進程，kill -l
命令：killall
作用：通過程序的==進程名==來殺死==一類==進程
語法：# killall  [信號] 進程名稱
信號種類：和kill相同，這里不再重復
用法一：killall [信號編號] 進程名
示例代碼：
#ps -ef |grep crond
查詢crond進程信息，想知道它的進程名，以便使用killall終止進程
#kill 6925
結(jié)束6925的進程，這里使用默認信號，正常結(jié)束，如果強制結(jié)束，就是kill -9 6925
進程檢測與控制2.7.1
Linux是一個多用戶、多任務(wù)的操作系統(tǒng)，系統(tǒng)中通常運行著非常多的進程。哪些進程先運行，哪些進程后運行，就由進程優(yōu)先級來控制
PR  優(yōu)先級，數(shù)值越小優(yōu)先級越高。  
NI  優(yōu)先級，數(shù)值越小優(yōu)先級越高。
問題：這兩個數(shù)值是在哪里看到的？
答：
① 調(diào)整==正在運行==進程的優(yōu)先級(renice)
1）使用top按"r"來調(diào)整
如果要改變某個進程的優(yōu)先級，就要利用 "r" 交互命令。
改變NICE--->PR
優(yōu)先級的范圍：
-20——19  數(shù)字越低，優(yōu)先級越高，系統(tǒng)會按照更多的cpu時間給該進程
注意：我們能夠修改的只有 Ni 的優(yōu)先級，而不能修改 Pr 的優(yōu)先級。
步驟1：運行top命令，按r，會提示輸入希望修改優(yōu)先級的進程的PID，這里輸入6451，表示想修改firewalld進程的優(yōu)先級
進程檢測與控制3.3.1.1
步驟2：輸入6451后回車，提示希望修改的具體數(shù)字，這個數(shù)字是從-20到19，這里輸入5，數(shù)字越大，優(yōu)先級別越低，所以，這里是降低了firewalld的優(yōu)先級
進程檢測與控制3.3.1.2
步驟3：輸入5后，按回車，會發(fā)現(xiàn)6451進程的NI, 從0變成了5，PR從20變成了25
進程檢測與控制3.3.1.3
2）命令行使用renice調(diào)整
命令：renice
語法：renice [NI優(yōu)先級設(shè)置的數(shù)字] 想調(diào)整的進程ID
[root@localhost ~]# renice -5 6451
含義：將6451進程的NI優(yōu)先級設(shè)置為-5，實際效果是提高了6451進程的優(yōu)先級
注意：這里的-5代表設(shè)置成-5，不是所謂加減的關(guān)系，如果當前NI的值是10，當設(shè)置成-5后，NI的值會變?yōu)?5.
進程檢測與控制3.3.1.1

② 程序啟動時指定優(yōu)先級(nice)，只能調(diào)整不在運行的程序。
步驟1：將程序停止
步驟2：啟動并制定優(yōu)先級
步驟3：確認優(yōu)先級（查看優(yōu)先級）
命令：nice
語法：nice [NI優(yōu)先級設(shè)置的數(shù)字] 想調(diào)整的進程名
啟動進程時，通常會繼承父進程的 nice級別，默認為0
#ps -ef |grep crond
含義：查看crond的進程信息
目的：找出crond的PID，用于結(jié)束進程
#kill -9 crond的進程ID
含義：結(jié)束crond的進程
目的：nice只能修改不在運行的進程的優(yōu)先級
#ps -ef |grep crond
含義:查看crond的進程信息
目的：確認crond進程是不是已經(jīng)停止了
#nice -n -5 crond
含義：啟動crond進程，將NI設(shè)置成-5
#ps -ef |grep crond
含義：查看crond的進程信息
目的：找出crond的PID，用于查看此進程的優(yōu)先級
#top -p crond的進程ID
含義：使用TOP命令，只查看和crond進程相關(guān)的信息


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