簡要剖析Linux系統(tǒng)的進(jìn)程管理機(jī)制_LINUX_操作系統(tǒng)_腳本之家

一 、進(jìn)程的概念和分類
1．進(jìn)程的概念
Linux是一個多用戶多任務(wù)的操作系統(tǒng)。
多用戶是指多個用戶可以在同一時(shí)間使用同一個linux系統(tǒng)；
?多任務(wù)是指在Linux下可以同時(shí)執(zhí)行多個任務(wù)，更詳細(xì)的說，linux采用了分時(shí)管理的方法，所有的任務(wù)都放在一個隊(duì)列中，操作系統(tǒng)根據(jù)每個任務(wù)的優(yōu)先級為每個任務(wù)分配合適的時(shí)間片，每個時(shí)間片很短，用戶根本感覺不到是多個任務(wù)在運(yùn)行，從而使所有的任務(wù)共同分享系統(tǒng)資源，這就是多任務(wù)的概念。
上面說的是單CPU多任務(wù)操作系統(tǒng)的情形，在這種環(huán)境下，雖然系統(tǒng)可以運(yùn)行多個任務(wù)，但是在某一個時(shí)間點(diǎn)，CPU只能執(zhí)行一個進(jìn)程，而在多CPU多任務(wù)的操作系統(tǒng)下，由于有多個CPU，所以在某個時(shí)間點(diǎn)上，可以有多個進(jìn)程同時(shí)運(yùn)行。
進(jìn)程的的基本定義是：在自身的虛擬地址空間運(yùn)行的一個獨(dú)立的程序，從操作系統(tǒng)的角度來看，所有在系統(tǒng)上運(yùn)行的東西，都可以稱為一個進(jìn)程。
需要注意的是：程序和進(jìn)程的關(guān)系可以是多對多關(guān)系!
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2．進(jìn)程的分類
?按照進(jìn)程的功能和運(yùn)行的程序分類，進(jìn)程可劃分為兩大類：
l) 系統(tǒng)進(jìn)程：可以執(zhí)行內(nèi)存資源分配和進(jìn)程切換等管理工作；而且，該進(jìn)程的運(yùn)行不受用戶的干預(yù)，即使是root用戶也不能干預(yù)系統(tǒng)進(jìn)程的運(yùn)行。
2) 用戶進(jìn)程：通過執(zhí)行用戶程序、應(yīng)用程序或內(nèi)核之外的系統(tǒng)程序而產(chǎn)生的進(jìn)程，此類進(jìn)程可以在用戶的控制下運(yùn)行或關(guān)閉。
針對用戶進(jìn)程，又可以分為交互進(jìn)程、批處理進(jìn)程和守護(hù)進(jìn)程三類。
3) 交互進(jìn)程：由一個shell終端啟動的進(jìn)程，在執(zhí)行過程中，需要與用戶進(jìn)行交互操作，可以運(yùn)行于前臺，也可以運(yùn)行在后臺。
4) 批處理進(jìn)程：該進(jìn)程是一個進(jìn)程集合，負(fù)責(zé)按順序啟動其他的進(jìn)程。
5) 守護(hù)進(jìn)程：守護(hù)進(jìn)程是一直運(yùn)行的一種進(jìn)程，經(jīng)常在linux系統(tǒng)啟動時(shí)啟動，在系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)終止。它們獨(dú)立于控制終端并且周期性的執(zhí)行某種任務(wù)或等待處理某些發(fā)生的事件。例如httpd進(jìn)程，一直處于運(yùn)行狀態(tài)，等待用戶的訪問。還有經(jīng)常用的crond進(jìn)程，這個進(jìn)程類似與windows的計(jì)劃任務(wù)，可以周期性的執(zhí)行用戶設(shè)定的某些任務(wù)。
?3．進(jìn)程的屬性
（1）進(jìn)程的幾種狀態(tài)

?舉例:ps命令輸出的httpd進(jìn)程信息：

相對于父進(jìn)程，就存在子進(jìn)程，一般每個進(jìn)程都必須有一個父進(jìn)程，父進(jìn)程與子進(jìn)程之間是管理與被管理的關(guān)系，當(dāng)父進(jìn)程停止時(shí)，子進(jìn)程也隨之消失，但是子進(jìn)程關(guān)閉，父進(jìn)程不一定終止。
如果父進(jìn)程在子進(jìn)程退出之前就退出，那么所有子進(jìn)程就變成的一個孤兒進(jìn)程，如果沒有相應(yīng)的處理機(jī)制的話，這些孤兒進(jìn)程就會一直處于僵死狀態(tài)，資源無法釋放，此時(shí)系統(tǒng)默認(rèn)將init進(jìn)程作為它們的父進(jìn)程。

??? 二、 進(jìn)程管理命令
??? Linux下，監(jiān)控和管理進(jìn)程的命令有很多，下面我們以ps、top、pstree、lsof四個最常用的指令介紹如果有效的監(jiān)控和管理linux下的各種進(jìn)程。
??? (1)利用ps命令監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)程
ps是linux下最常用的進(jìn)程監(jiān)控命令，重點(diǎn)講述如何利用ps指令監(jiān)控和管理系統(tǒng)進(jìn)程。
舉例：
下面是apache進(jìn)程的輸出信息

其中，UID是用戶的ID標(biāo)識號，PID是進(jìn)程的標(biāo)識號，PPID表示父進(jìn)程，STIME表示進(jìn)程的啟動時(shí)間，TTY表示進(jìn)程所屬的終端控制臺，TIME表示進(jìn)程啟動后累計(jì)使用的CPU總時(shí)間，CMD表示正在執(zhí)行的命令。并且root的PPID為1,即為Init的ID.
????
?? 另一種指令方式查看子進(jìn)程與父進(jìn)程的對應(yīng)關(guān)系：

??? STAT表示進(jìn)程的狀態(tài)，進(jìn)程的狀態(tài)有很多種：用“R”表示正在運(yùn)行中的進(jìn)程，用“S”表示處于休眠狀態(tài)的進(jìn)程，用“Z”表示僵死進(jìn)程，用“<”表示優(yōu)先級高的進(jìn)程，用“N”表示優(yōu)先級較低的進(jìn)程，用“s”表示父進(jìn)程，用“+”表示位于后臺的進(jìn)程。START表示啟動進(jìn)程的時(shí)間。
??? 這個例子將進(jìn)程之間的關(guān)系用樹形結(jié)構(gòu)形象的表示出來，可以很清楚的看到，第一個進(jìn)程為父進(jìn)程，而其它進(jìn)程均為子進(jìn)程。同時(shí)從這個輸出還可以看到每個進(jìn)程占用CPU、內(nèi)存的百分比，還有進(jìn)程所處的狀態(tài)等等。
??? (2)利用pstree監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)程
pstree命令以樹形結(jié)構(gòu)顯示程序和進(jìn)程之間的關(guān)系，使用格式如下：
?

具體選項(xiàng)內(nèi)容可用pstree --help來查看,由于顯示結(jié)果的樹形結(jié)構(gòu)太長,就不再貼圖.??????
pstree清楚的顯示了程序和進(jìn)程之間的關(guān)系，如果不指定進(jìn)程的PID號，或者不指定用戶名稱，則將以init進(jìn)程為根進(jìn)程，顯示系統(tǒng)的所有程序和進(jìn)程信息，若指定用戶或PID，則將以用戶或PID為根進(jìn)程，顯示用戶或PID對應(yīng)的所有程序和進(jìn)程。
??? (3)利用top監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)程
???? top命令是監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)程必不可少的工具，與ps命令相比，top命令動態(tài)、實(shí)時(shí)的顯示進(jìn)程狀態(tài)，而ps只能顯示進(jìn)程某一時(shí)刻的信息，同時(shí)，top命令提供了一個交互界面，用戶可以根據(jù)需要，人性化的定制自己的輸出，更清楚的了解進(jìn)程的實(shí)時(shí)狀態(tài)。
??? 下面是top的顯示信息

??
??? (4)利用lsof監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)程與程序
lsof全名list opened files，也就是列舉系統(tǒng)中已經(jīng)被打開的文件,通過lsof，我們就可以根據(jù)文件找到對應(yīng)的進(jìn)程信息，也可以根據(jù)進(jìn)程信息找到進(jìn)程打開的文件。
lsof指令功能強(qiáng)大，這里介紹“-c，-g，-p，-i”這四個最常用參數(shù)的使用。更詳細(xì)的介紹請參看manlsof或者lsof --help。
1) lsoffilename：顯示使用filename文件的進(jìn)程。
2)lsof -c abc：顯示abc進(jìn)程現(xiàn)在打開的文件
3)lsof -g gid：顯示指定的進(jìn)程組打開的文件情況,使用進(jìn)程組ID即GID
4)lsof -p PID：PID是進(jìn)程號，通過進(jìn)程號顯示程序打開的所有文件及相關(guān)進(jìn)程，例如，想知道init進(jìn)程打開了哪些文件的話，可以執(zhí)行“l(fā)sof-p? 1”命令
5)lsof-i :通過監(jiān)聽指定的協(xié)議、端口、主機(jī)等信息，顯示符合條件的進(jìn)程信息。
例如：
?顯示系統(tǒng)中tcp協(xié)議對應(yīng)的25端口進(jìn)程信息：
?

顯示系統(tǒng)中80端口對應(yīng)的進(jìn)程信息：
?

?(5) 計(jì)劃任務(wù)
計(jì)劃任務(wù)就是提前設(shè)定的一系列命名,來在特定時(shí)間里自動完成,比如一些自動備份,自動關(guān)系,自動發(fā)郵件,廣播之類
計(jì)劃任務(wù)有三個比較重要的命令
1)at安排作業(yè)在某一時(shí)刻執(zhí)行一次
2)Batch安排作業(yè)在系統(tǒng)負(fù)載不重時(shí)執(zhí)行一次
3)Cron安排周期性運(yùn)行的作業(yè)
(6)結(jié)束進(jìn)程
Kill -1重啟進(jìn)程
kill 進(jìn)程號?? 結(jié)束進(jìn)程
kill -9強(qiáng)制結(jié)束進(jìn)程
(7) 設(shè)置程序的優(yōu)先級
Niec :指定程序運(yùn)行優(yōu)先級別
?

???? Renice:改變一個正在運(yùn)行的進(jìn)程的優(yōu)先級別
?

優(yōu)先級取值范圍為(-20,19)
(8)進(jìn)程的掛起和恢復(fù):
掛起:Ctrl+Z
終止:Ctrl+C
進(jìn)程的恢復(fù):
恢復(fù)到前臺繼續(xù)運(yùn)行:fg
恢復(fù)到后臺繼續(xù)運(yùn)行:bg
查看被掛起的進(jìn)程:jobs