Linux进程资源管理第一篇   -------- 进程管理

    进程一直是操作系统最重要的概念之一，网上有好多关于程序、进程、线程等概念的区分，这里不再多说，这里我想聊的是自己整理的关于如何去管理进程方面的一些东西。

    进程管理

进程管理简介

    进程是正在执行的一个程序或命令，每一个进程都是一运行的实体都要自己的地址空间，并占用一定的系统资源。简言之，进程就是正在执行的程序或命令，程序运行过程中会占用一定的资源。

    举个例子，一个简单的命令，例如ls，和一个服务例如httpd，都属于进程，不同的是服务的进程会常驻内存当中，等待被访问。所有的程序，只要运行，都会产生一系列的进程，每当有一个客户端连接我的服务时，就会多产生一个进程。Apache默认并发连接数是400，我们可以改到2048，因此httpd服务最多可以产生两千多个进程并发。

进程管理的作用：<以下是按照按优先级排列>

    a> 判断服务器的健康状态

    b> 查看系统中所有进程

    c> 杀死进程

    当发现某一进程CPU占用率很高，导致服务器接近死机，我们不可以直接杀死程序，所有程序都有正确的结束方式，直接杀死进程是在正确关闭服务功能不起作用的时候，*采用的手段。

    如果是系统的合理进程占用了大量的资源，我们不可以直接杀死进程，这样容易使服务器直接down掉，我们需要考题提升服务器性能，CPU性能不足，可以考虑增加服务器个数，建立集群。如果是某个非法进程在耗费服务器资源，我们也不可以直接杀死进程，因为直接杀死进程，并不会彻底阻止该进程重新启动，因此，需要彻底清除该程序之后，才允许杀死进程。

    终止进程是进程管理当中最不重要的方法。

进程管理的查看

a> ps 和 pstree命令

    ps aux     #查看系统中所有进程，使用BSD操作系统格式

    ps -le      #查看系统中所有进程，使用Linux标准命令格式

    选项：

        -a ：显示一个终端的多有进程，除了会话引线

/sbin/init是所有进程的父进程，PID在1000以内的均为系统默认的系统进程

ps命令的输出结果解释：

    USER：该进程是由哪个用户产生的

    PID：该进程的ID号

    %CPU：该进程占用CPU资源的百分比，占用越高，进程越耗费资源

    %MEM：该进程占用物理内存的百分比，占用越高，进程越耗费资源

    VSZ：该进程占用虚拟内存的大小，单位KB

    RSS：该进程占用实际物理内存的大小，单位KB

    TTY：该进程是哪个终端中运行的。tty1-tty7代表本地控制台终端，tty1-tty6时本地的字符界面终端，tty7是图形终端，pts/0-255代表虚拟终端。？表示进程不是由用户通过终端启动的，而是由内核直接启动的服务。

    STAT：进程状态---- >R<运行>、S<睡眠>、T<停止状态>、s<包含子进程>、+<位于后台>

    START：该进程的启动时间

    TIME：该进程占用CPU的运算时间，不是系统时间    

    COMMAND：进程名

b> pstree命令

pstree     #查看进程树

选项： 

    -p：显示进程的PID

    -u：显示进程的所属用户

c> top命令

top      #检查系统的健康状况

选项：

    -d：指定top命令每隔几秒更新一次，默认3 秒，Windows每1秒刷新

    -b：使用批处理模式输出，一般和”-n”合用

    -n：次数，指定top命令执行的次数，一般和”-b”选项合用，未指定该选项，则动态刷新（动态刷新属于交互模式）

在top命令的交互模式当中可以执行的命令：

？或h：显示交互模式的帮助

P ：以CPU使用率排序，与Windows相同，默认此项

M：以内存的使用率排序

N：以PID排序

q：退出top

常用选项：top -b -n 1 > top.log   #将所有进程信息放到日志文件中。

我们可以通过最上方五行信息来判断服务器的健康状况。

        第一行：任务队列信息

内容	说明
04:52:20	系统当前时间
up  1:14	系统运行时间
2   users	当前登录了两个用户
Load average：0.00,0.00，0.00	系统在之前的1分钟，5分钟，15分钟的平均负载。一般认为负载小于核数时，负载较小。大于核数，表示系统已经超出负载。

运维服务器的目的是不让服务器出问题，让用户可以正常的访问服务器。服务器间隔重启的时间越长，服务器出现问题的可能越大，因为缓存和临时文件无法下自动清除，即使Linux要比Windows稳定，但这也是不可避免的。服务器追求的无故障率，而不是系统持续运行时间。

服务器长时间不用重启，并不代表服务器没有问题，相反，服务器需要定时重启。高压力服务器，例如网络游戏都有定是维护时间，一般一周一次，让服务器重启，使状态归零。低压力服务器一般也需要一月重启一次，保证系统稳定。

关于平均负载，一般情况下，不能大于核数。如果平均负载大于核数，但各项指标均再可以接受的范围内，通常我们认为内存占用达到70%，CPU占用率达到60%~70%，可以不进行处理。因此，平均负载只是一个经验值。

第二行：进程信息

内容	说明
Tasks: 90total	系统中的进程总数
1 running	正在运行的进程数
89 sleeping	睡眠的进程
0 stopped	正在停止的进程
0 zombie	僵尸<僵死>进程。如果不是0，需要手工检查僵尸进程

 

这里要多说一点的是僵尸进程。理论上而言，如果关闭了父进程，子进程应该也相应关闭。换句话说，有时候我们运行某些程序，需要用到底层进程的支持，例如显卡等，当我们把显卡卸载掉之后，我们希望的是正在运行的程序也会关闭。但某些特殊情况，我们关闭掉依赖进程之后，子进程没有正常关闭，也不能正常运行，而是卡在了系统当中，这就是僵尸进程。一般不会出现僵尸进程，原因一般是因为某个进程长期存在，没有自动关闭，如果该进程并不是特别重要，可以选择杀死进程。

        第三行：CPU信息

内容	说明
Cpu(s): 0.0%us	用户模式占用的CPU百分比
0.0%sy	系统模式占用的CPU百分比
0.0%ni	改变过优先级的用户进程占用的CPU百分比
100.0%id	空闲CPU的CPU百分比
0.0%wa	等待输入/输出法进程的占用的CPU百分比
0.0%hi	硬中断请求服务占用的CPU百分比
0.0%hi	软中断请求服务占用的CPU百分比
0.0%st	st(Steal time)虚拟时间百分比，就是当有

    第四列：物理内存信息

内容	说明
Mem：1030528k total	物理内存的总量，单位kb
184040k used	已经使用的物理内存数量
846488k free	空闲的物理内存数量，我们使用的是虚拟机，总共只分配了1G内存
28912k buffers	作为缓冲 的内存数量

 

    第五列：交换分区的占比

内容	说明
Swap:  1023992k total	交换分区（虚拟内存）的总大小
0k used,	已经使用的交互分区的大小
1023992k free	空闲交换分区的大小
72524k cached	作为缓存 的交互分区的大小

 

以上就是top命令的相关注释，另外多说一点关于缓冲和缓存的区别：

    缓冲buffer：加速了数据的写入，减少了对硬盘的写操作

    缓存cache：加速了数据的读取

    做数据库搜索，网页的调用，负载均衡时才需要考虑缓冲和缓存。

    Swap可以手动添加。

杀死进程

kill  -l                #查看可用的进程信号

需要注意的是：

kill命令只可以杀死单一进程。killall命令和pkill可以杀死一系列进程

Linux支持64个进程信号。

杀死进程命令：

        kill  -进程信号  进程 PID

常用进程信号：

信号1：SIGHUP，重新加载配置文件，启动服务，但不会将原来在线的用户踢掉，即平滑重启。

信号9：SIGKILL强制终止进程（常用）

信号15：SIGTERM正常结束进程，默认选项。

通常使用 ps -aux | grep 进程名查询进程PID

        killall  选项  -进程信号  进程名

选项：-i：交互式杀死进程，即询问是否要杀死某个进程

-I：忽略进程名的大小写

 

        pkill  选项  -进程信号  进程名

选项：-t 终端号：按照终端号踢出用户

 tty含义见ps命令

辅助命令w：查看当前登录用户

 

只有超级用户可以踢出其他用户，通过-t踢出用户，更加准确，如果同时登录了两个root，先下手为强！

修改进程优先级

Linux是一个多用户，多任务的操作系统，Linux系统中通知运行着非常多的进程。但CPU在一个时钟周期内只能运算一个命令，进程优先级决定了每个进程处理的先后顺序。对于多核CPU，每个CPU在一个时钟周期内处理一个进程。优先级的管理在内核裁剪或内核编程中十分重要。

◎ PRI 代表Priority，NI代表Nice。这两个都表示优先级。数字越小代表该进程优先级越高。用户只能修改NI（进程优先级的修正数据），不能修改PRI，但最终的优先级PRI是两者的和

◎ 用户只能修改NI的值，不能直接修改PRI。

◎ NI值范围为-20~19，普通用户调整NI值的范围为0~19，而且只能调整自己的进程，且只能调高NI值，不能降低。

◎ Root用户可以设定进程NI值为负值，而且可以调整任何用户的进程。

◎ Pri(最终值) = Pri(原始值) + NI

nice命令

假定现在这里我们有一个可执行程序，叫做proc。

nice  选项  命令        #nice命令不能修改已经存在进程的NI值，即 使用NI命令之前，需要将服务停止，重新启动。

选项：-n NI值：给命令赋予NI值

eg：nice -n -5 ./proc

renice  优先级 PID   #修改已经存在进程的NI值的命令，即每次只能修改一个进程的优先级

eg：renice -10 1845

接下来给出一条监控命令，用来实时刷新当前正在运行的进程：

[[email protected] bit_2]$ while :; do ps -al | grep 'proc' | grep -v "grep"; sleep 1; done
                        # 动态刷新proc进程状态

    当然，除此之外，我们可以通过top交互式环境来修改NI值。

1    top
2    #进入top后按"-r" -> 输入进程PID -> 输入nice值

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