1、进程相关概念

进程：正在运行中的程序

内核功用：进程管理、文件系统、网络功能、内存管理、驱动程序、安全功能等

Process：运行中的程序的一个副本，是被载入内存的一个指令集合

进程 ID(Process ID，PID)号码被用来标记各个进程

通常从执行进程的用户来继承，存在生命周期

task struct 任务结构表：Linux 内核存储进程信息的数据结构格式

task list 任务列表：多个任务的 task struct 组成的链表

进程创建：

都由其父进程创建，父好关系，CoW(写时复制，不发生改变时父子都指向同一文件；发生改变时，则复制)

init：第一个进程(centos6：init，centos7：systemd)

守护进程：随着计算机的开启、关闭而随之开启、关闭。

2、进程，线程和协程：

注：一个进程里至少有一个线程；线程之间由操作系统进行调度，包括进程中使用的资源也由操作系统进行调度；协程相当于线程中的语句块，由线程控制。

3、Page Frame：页框，用存储页面数据，存储 Page，每个进程要使用的分配空间

虚拟内存(线性内存)：进程运行的时候以为自己拥有了全部的内存空间

物理地址空间和线性地址空间：

MMU：负责转换线性和物理地址(虚拟内存和物理内存)

TLB：翻译后备缓冲器，用于保存虚拟地址和物理地址映射关系的缓存

LRU：近期最少使用算法，释放内存

4、用户空间和内核空间：

5、进程之间基本状态和转换：

创建状态：进程在创建时需要申请一个空白 PCB(进程控制块)，向其中填写控制和管理进程的信息，完成资源分配。如果创建工作无法完成，比如资源无法满足，就无法被调度运行，把此时进程所处状态称为创建状态。

就绪状态：进程已准备好，已分配到所需资源，只要分配到 CPU 就能够立即运行。

执行状态：进程处于就绪状态被调度后，进程进入执行状态。

阻塞状态：正在执行的进程由于某些事件(I/O 请求，申请缓存区失败)而暂时无法运行，进程受到阻塞，在满足请求时进入就绪状态等待系统调用。

终止状态：进程结束，或出现错误，或被系统终止，进入终止状态，无法再执行。

状态之间转换六种情况：

运行 → 就绪：1，主要是进程占用 CPU 的时间过长，而系统分配给该进程占用 CPU 的时间是有限的；2，在采用抢先式优先级调度算法的系统中，当有更高优先级的进程要运行时，该进程就被迫让出 CPU，该进程便由执行状态转变为就绪状态。

就绪 → 运行：运行的进程的时间片用完，调度就转到就绪队列中选择合适的进程分配 CPU。

运行 → 阻塞：正在执行的进程因发生某等待事件而无法执行，则进程由执行状态变为阻塞状态如发生了 I/O 请求。

阻塞 → 就绪：进程所等待的事件已经发生，就进入就绪队列。

以下两种状态是不可能发生的：

阻塞 → 运行：即使给阻塞进程分配 CPU，也无法执行，操作系统在进行调度时，不会从阻塞队列进行挑选，而是从就绪队列中选取。

就绪 → 阻塞：就绪态根本就没有执行，谈不上进入阻塞态。

6、IPC 进程间通信：　　同一主机：

pipe 管道，一个写入管道文件，一个读(单向)

socket 套接字文件，进程间交换数据(双工工作方式)

signal 信号

shm shared memory，共享内存

semaphore 信号量，一种计数器，分配资源

不同主机：

socket ip 和端口号

RPC 远程过程调用

MQ 消息队列，如：Kafka , RabbitMQ，ActiveMQ

7、进程优先级

实时进程(realtime)，基于 FIFO 先进先出或 RR 轮询

非实时进程：nice 按时间片分配进程

取 139 个队列，将相同优先级的放在一个队列中，运行一个时间片后从运行队列转至过期队列。轮回运行队列和过期队列互调，再运行。

进程优先级：系统优先级：数字越小，优先级越高0-139：各有 140 个运行队列和过期队列　　　　实时优先级：99-0 值最大优先级最高

nice 值：-20 到 19，对应系统优先级 100-139

Big 0：时间复杂度，用时和规模的关系

0(1)，O(logn)，O(n)线性，O(n^2)抛物线，O(2^n)

8、进程状态：

Linux 内核：抢占式多任务，按时间片分配任务

进程类型：

守护进程：daemon，在系统引|导过程中启动的进程，和终端无关进程

前台进程：跟终端相关，通过终端启动的进程，用户执行命令等

注意：两者可相互转化

进程状态：

运行态：running

就绪态：ready

睡眠态：

可中断：interruptable

不可中断：uninterruptable

停止态：stopped，暂停于内存，但不会被调度，除非手动启动

僵死态：zombie，结束进程，父进程结束前，子进程不关闭

9、进程工具

9.1 系统管理工具：

进程的分类：

CPU-Bound：CPU 密集型，非交互

编译安装、大量计算等

IO-Bound：IO 密集型，交互

拷贝大文件等 DMA：直接内存访问

Linux 系统状态的查看及管理工具：pstree，ps，pidof，pgrep，top，htop，glance，pmap，vmstat，dstat，kill，pkill，job，bg，fg，nohup

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

9.2 进程管理工具 PS 详解：-A ---()

f 选项显示进程树，相当于--|-- 属性对属性排序，属性前加-%cpu、%

ps axo pid,%cpu,%mem,tty k %cpu

-C cmdlist 指定命令，多个命令用，分隔，ps -C dd　　-L 显示线程

-e 显示所有进程，相当于-A

-f 显示完整格式程序信息

-F 显示更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

-u userlist 指定有效的用户 ID 或名称

-U userlist 指定真正的用户 ID 或名称

-g gid 或 groupname 指定有效的 gid 或组名称

-G gid 或 groupname 指定真正的 gid 或组名称

-p pid 显示指 pid 的进程

--ppid pid 显示属于 pid 的子进程

-M 显示 SELinux 信息，相当于 Z

PS 输出属性：

VSZ：Virtual memory SiZe，虚拟内存集，线性内存

RSS：ReSident Size，常驻内存集

STAT：进程状态

R：running

S：interruptable sleeping，可中断的休眠

D：uninterruptable sleeping，不可中断的休眠

T：stopped，停止态

Z：zombie，僵尸态

+：前台进程

|：多线程进程

L：内存分页并带锁

N：低优先级进程

s：session leader，会话 (子进程)发起者

ps 优先级选项和常用组合：

ni：nice 值

pri：priority 优先级，和系统优先级相反

psr：processor CPU 编号，CPU(一级二级，三级[共享]缓存)

更换 CPU 缓存失效，解决：绑定进程和 CPU

taskset -p [进程 ID]，查看，命令显示和 CPU 核数不一样[二进制]

tackset -cp 1 [进程 ID]，绑定在 1 号 CPU 上 0,4 0-4 等

pidof dd，查看 dd 命令的进程编号

rtprio：实时优先级

# 示例：

ps axo pid,cmd,psr,ni,pri,rtprio

# 常用组合：

aux

-ef

-eFH

-eo pid,tid,class,rtprio,ni,pripsr,pcpu,stat,comm

axo stat,euid,ruid,tty,tpgid,sess,pgrp,ppid,pid,pcpu,commnice -n 10 ping 192.168.129.142     # 以指定优先级运行该命令renice     # 更改优先级

PS示例：- -fg  -fp  -f –ppid  -fp ,, -ft pts/ -p  - -p  -o comm= - -C httpd,sshd -o pid= -eo comm,etime,user |  -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu --=-%mem |  -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu --=-%cpu | - -- -eo euser,ruser,suser,-n

搜素进程：最灵活： 选项 |----t pts/　　---/sbin/　　 bash

9.3 top 详解%%+ 信息: |-d # 指定刷新时间间隔，默认为 ---H 线程模式，示例：top -H -p ` mysqld`

9.4 htop 详解---|

10、内存管理工具

10.1 free 命令详解内存空间使用状态：free [OPTION]

-b 以字节为单位

-m 以 MB 为单位

-g 以 GB 为单位

-h 易读格式

-0 不显示-/+ buffers/cache 行

-t 显示 RAM + swap 的总和

-s n 刷新间隔为 n 秒

-c n 刷新 n 次后即退出cat /proc/sys/vm/drop_caches     # 缓存为 0，重定向一个 3 进去清理缓存

10.2 内存工具 vmstat///-：Time spent idle. Linux . 前，包括 IO-  IO.. 前 ,包括 .-s：显示内存的统计数据

11、iostat 统计CPU和设备IO信息例：iostat 1 10

12、iftop 显示带宽使用情况，epel源例：iftop -n -i eth1

13、pmap 命令：进程对应的内存映射pmap [options] pid [..]

-X：显示详细格式的信息例：pmap1

14、系统监控工具

glances 命令: EPEL 源-bdehmnrsvyz1] [-B bind] [-c server] [-C conffile] [-p port] [-P password] [---t refresh] [-f ] [---d:关闭磁盘 I/-f /path/to/-o {HTML|-m:禁用 ---/-s --

dstat 命令详解：系统资源统计

dstat 是一个可以取代vmstat，iostat，netstat和ifstat这些命令的多功能产品。#   dsta    --c， ----d, ---------------------top-　　--top---top---top-latency：延迟最大的进程；

示例1：内存资源使用情况

# dstat -glms --top-mem

示例2：CPU资源使用情况

# dstat -cyl --proc-count --top-cpu

iotop 命令详解：iotop 命令是一个用来监视磁盘 I/O 使用状况的 top 类工具 iotop 具有与 top 相似的 UI，其中包括 PID、用户、I//-o，--only           只显示正在产生I/-b，---n NUM，--iter=-d SEC，--delay=SEC  设置每次监测的间隔，默认1秒，接受非整形数据例如1.　　-p PID，--pid=PID    指定监测的进程/-u USER，--user=USER 指定监测某个用户产生的I/-P，---a，--accumulated    显示累积的I/-k，--kilobytes      使用kb单位，而不是对人友好的单位。在非交互模式下，脚本编程有用

iotop 常用参数和快捷键：

-t，--time   加上时间戳，非交互非模式

-q, --quiet  禁止头几行，非交互模式，有三种指定方式

-q       只在第一 次监测时显示列名

-qq      永远不显示列名

-qqq     永远不显示I/0汇总

交互按键：

left 和 right 方向键：改变排序

r：反向排序

0：切换至选项--only

p：切换至--processes选项

a：切换至--accumulated选项

q：退出

i：改变线程的优先级

nload 查看网络实时吞吐量：

nload 是一个实时监控网络流量和带宽使用情况，以数值和动态图展示进出的流量情况安装： -y + 毫秒，可通过--t /s、一种是显示 Byte/s，默认是以 Bit/s，也可不显示/-u h|b|k|m|g|H|B|K|M|G 表示的含义：h:auto，b:Bit/s，k:kBit/s，m:MBit/s，H:auto，B:Byte/s，K:kByte/s，M:MByte/-u M eth0

lsof：list open files 查看当前系统文件的工具--c--d+d+D：递归列出目录下被打开的文件

lsof示例：

进程管理：

查看由登陆用户启动而非系统启动的进程

lsof /dev/pts/1

指定进程号，可以查看该进程打开的文件

Isof -p 9527

文件管理：

查看指定程序打开的文件

Isof -c httpd

查看指定用户打开的文件

Isof -u root | more

查看指定目录下被打开的文件

lsof +D /var/log/

lsof +d /var/log/

参数 +D 为递归列出目录下被打开的文件，参数+d为列出目录下被打开的文件

恢复删除文件：

lsof | grep delete     # 查看打开文件(被误删除)，看到进程编号,如：11863

ll /proc/11863/fd      # 查看文件描述符，如 4(已被删除)

cat /proc/11863/fd/4 > /data/m.txt     # 重定向找回文件

查看所有网络连接：

lsof -i -n

lsof -i@127.0.0.1

通过参数 -i 查看网络连接的情况，包括连接的ip、端口等以及一些服务的连接情况，例如：sshd等。也可以通过指定 ip 查看该 ip 的网络连接情况。

查看端口连接情况：

lsof -i :80 -n

通过参数 -i:端口 可以查看端口的占用情况，-i参数还有查看协议，ip的连接情况等

查看指定进程打开的网络连接：

lsof -i -n -a -p 9527

参数-i、-a、-p等，-i查看网络连接情况，-a查看存在的进程，-p指定进程

查看指定状态的网络连接：

lsof -n -P -i TCP -s TCP:ESTABLISHED

-n:no host names，-P:no port names，-i TCP指定协议，-s指定协议状态通过多个参数可以清晰的查看网络连接情况、协议连接情况等

15、进程管理工具

kill 命令：向进程发送控制信号，以实现对进程管理每个信号对应一个数字，信号名称以 SIG 开头(可省略)，不区分大小写显示当前系统可用信号：-I 或者 trap - ) SIGINT    中止正在运行的进程，相当于 Ctrl+) SIGQUIT   相当于 ctrl+)信号的数字标识：，， aux 查到该进程 ID， - - ` bc`                按 PID： [- - - [-SIGNAL] comm...   按模式：pkill [options] pattern     　　-------P pid：显示指定进程的子进程

16、作业管理

Linux 的作业控制：

前台作业：通过终端启动，且启动后一直占据终端

后台作业：可通过终端启动，但启动后即转入后台运行(释放终端)

让作业运行于后台：

(1)运行中的作业：Ctrl+z，停止状态

(2)尚未启动的作业：COMMAND &

后台作业虽然被送往后台运行，但其依然与终端相关；退出终端，将关闭后台作业。如果希望送往后台后，剥离与终端的关系：nohup COMMAND &> /dev/null &screen ; COMMAND

查看当前终端所有作业: jobs

作业控制：fg [[%]JOB_NUM]：把指定的后台作业调回前台

bg [[%]JOB_ NUM]：让送往后台的作业在后台继续运行kill [%JOB_ NUM]：终止指定的作业killall -19 ping   # 19 信号将后台变为后台休眠状态killall -18 ping   # 18 信号将后台休眠变为后台执行

并行运行：同时运行多个进程，提高效率方法  all.&&&

&);(f2.&);(f3.&& f2.& f3.& &  &  & }