1、认识进程
在Linux中,进程是指计算机中正在运行的程序的实例。它是操作系统进行任务管理和资源分配的基本单位。每个进程都有自己的内存空间、代码、数据、文件描述符等资源。进程可以是用户启动的应用程序,也可以是系统自身运行的服务或守护进程。
进程的概念基于操作系统的多任务处理能力,它使得计算机可以同时执行多个任务。每个进程都拥有自己的执行上下文,包括程序计数器(用于记录下一条要执行的指令地址)、寄存器集、内存空间和打开的文件等。
进程之间通过操作系统提供的机制进行通信和同步,例如管道、信号、共享内存、消息队列等。进程可以创建子进程,形成进程树的层次结构。
操作系统通过进程调度算法按照一定的优先级和策略来分配CPU时间片给不同的进程,使得它们能够交替执行,给用户带来同时运行多个任务的错觉。
2、认识线程
线程是进程内的一个执行单元。一个进程可以包含多个线程,共享进程的资源和内存。 线程除了一些在处理器上执行所必需的资源(e.g. 程序计数器、寄存器和栈)外,不独占任何额外资源,而是线程间共享同一进程的所有资源。所以,无论是创建线程(基本没有资源创建)、销毁线程(基本没有资源回收)、线程间的通信(使用进程内部共享内存地址空间,一个线程生成的数据可以立即用于其他所有线程,线程间的交互可以在不涉及操作系统的情况下完成)或切换(同样得益于共享内存资源)的消耗成本都得到了优化。
进程与线程的比较:
项目 | 进程 | 线程 |
定义 | 系统资源分配与调度的基本单位 | 处理器调度的基本单位 |
优点 | 独占操作系统与计算机资源,尤其是独占内存地址空间,所以多进程场景中的单个进程异常不会让整个应用程序崩溃 | 轻量基本不独占资源,所以线程的创建、销毁、通信及切换的成本都更低,更有利于在多线程场景中提高程序的并发性能 |
缺点 | 独占资源多,所以进程的创建、销毁、通信及切换的成本都比较高 | 没有隔离出私有内存,所以单个线程的崩溃可能会导致整个应用程序退出 |
3、进程的状态
进程状态码
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含义
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R(TAKS_RUNNING)
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可执行态( running , ready )
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S(TASK_INTRRUPTABLE)
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可唤醒休眠
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D(TASK_UNINTRRUPTABLE)
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不可唤醒休眠
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T(TASK_STOP)
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暂停状态
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Z(TASK_zombie)
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僵死态
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R可执行态:表明进程要么在运行,要么在运行队列中,等待被OS分配时间片(调度)。
S可唤醒休眠:表明进程在等待事件完成,如socket连接,等待信号量唤醒等等,也叫可中断睡眠。
D不可唤醒休眠:表明不可中断的状态,又叫不可中断睡眠状态,通常等待I/O结束并告知其。
T暂停状态:表明目前进程正在侦测或停止,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。
Z僵死态:表明子程序已停止,父程序无法读取子程序结束信息。
4、进程查看命令
图形
gnome-system-monitor #打开图形中的进程管理工具
ps
ps命令通常结合一系列参数使用。如果不使用任何参数,ps将显示运行在当前终端(TTY)中的进程。第一列显示进程ID(PID),第二列是TTY(终端),第三列是进程启动后过去的时间,最后一列是CMD(进程所对应的命令)。
上面的ps命令没有什么用处,因为它没有提供当前终端外的任何进程信息。要获取运行在系统中的没一个进程的信息,使用选项-e(every)。选项-ax(all)也可以生成同样的输出。
运行ps -ef:
ps #进程查看
#ps 命令的三种执行风格 unix bsd GNU
#a 与终端相关的进程(当用户登陆系统后产生的进程都是带终端的)
#x 与终端无关相关的进程
#u 用户信息归类的查看方式
#f 进程层级关系
#o 显示指定参数
# pid comm nice pri pcpu ppid stat,user,group
#-e 显示所有进程
#-f 显示信息的完整格式
#-H 显示进程的层级结构
#-o 显示指定参数
#--sort=
ps ax显示信息如下:
#PID 进程id
#TTY 进程用到的终端
#STAT 进程状态
#TIME 进程占用cpu时长
#COMMAND 进程名称
ps aux显示信息如下:
#USER 进程所有人
#PID 进程id
#CPU 进程使用cpu的用量
#%MEM 进程所用到的内存用量
#VSZ 进程使用的虚拟内存大小
#RSS 进程常驻内存中的数据大小
#TTY 进程用到的终端
#STAT 进程状态
#START 进程运行时长
#TIME 进程占用cpu时长
#COMMAND 进程名称
ps -u root
:显示 root
用户的所有进程
ps -f
:查看当前用户的完整进程信息
ps -efH
:列出所有进程并展示层级结构。
ps -e
:查看所有进程
ps -eo pid,user,pcpu
:仅显示进程ID、用户、CPU占用。
ps -eo pid,pcpu --sort=-pcpu
:按CPU占用降序排列。
ps aux
pidof
pidof 进程名称 ##查看vim的pid
pgrep
pgrep #进程过滤
#-u uid 显示指定用户进程
#-U user 显示指定用户进程
#-t tty 显示指定终端进程
#-l 显示进程名称
#-a 显示进程的完整名称
#-P 进程的子进程
pgrep -u root
:显示 root
用户的所有进程ID。
pgrep -U 1000
:显示UID为 1000
用户的进程ID。
pgrep -t pts/0
:显示在终端 pts/0
上运行的进程ID。
pgrep -l ssh
:显示所有包含 ssh
的进程ID和名称
pgrep -af "file"
:显示完整命令行包含file 的进程。
pgrep -P 1
:显示父进程ID为 1
的所有子进程ID。
top
top ##动态进程查看
#top命令的参数
#-d 指定刷新频率
#-b 以批次方式显示
#-n 指定显示的批次数量
top内部指令
#P cpu排序
#M 内存排序
#T 累计占用cpu时间排序
#l 关闭/开启uptime信息
#t 关闭/开启cpu&task
#s 指定刷新频率
#k 操作进程
#u 查看指定用户进程
top -d 1 -n 2 -b
top中的内容显示信息
#05:54:35 系统时间
#up 3:44 运行时长
#2 users 系统中有两个用户登陆
#load average: 0.00, 0.01, 0.00
1min 5min 15min
#Tasks:
#334 total 任务总量
#1 running 正在运行
#333 sleeping 休眠人物数量
#0 stopped 被暂停数量
#0 zombie 僵死人物数量
#%Cpu(s)
#2.9 us 用户空间
#2.9 sy 内核空间
#0.0 ni nice值调整时间
#93.5 id 空闲时间
#0.0 wa 等待io时间
#0.7 hi 处理硬件中断时间
#0.0 si 处理软件中断时间
#0.0 st 被偷走的时间(vm使用时间)
#MiB Mem :
#3627.1 total, 总量
#1675.9 free 空闲
#1452.1 used 占用
#757.9 buff/cache 缓存
#MiB Swap: 交换分区用量
#PID 进程id
#USER 进程所有者的用户名
#PR 优先级
#NI nice值。负值表示高优先级,正值表示低优先级
#VIRT 进程使用的虚拟内存总量,单位kb。VIRT=SWAP+RES
#RES 进程使用的、未被换出的物理内存大小,单位kb。RES=CODE+DATA
#SHR 共享内存大小,单位kb
#S 进程状态(D=不可中断的睡眠状态,R=运行,S=睡眠,T=跟踪/停止,Z=僵尸进 程)
#%CPU 上次更新到现在的CPU时间占用百分比
#%MEM 进程使用的物理内存百分比
#TIME+ 进程使用的CPU时间总计,单位1/100秒
#COMMAND 命令名/命令行
进程的前后台调用
<ctrl>+<z> ##把占用shell的进程打入后台挂起
bg ##把后台挂起的进程运行起来
fg ##把后台进程调回前台
命令& ##运行进程在后台
jobs ##查看当前shell中在后台的所有工作
进程的优先级
进程优先级定义
优先级种类
静态优先级的调整方法
优先级范围值:
#范围: 0--139
#内核自控优先级范围:0-99
#用户可控优先级:100-139
nice -n -5 cat ##指定优先级打开进程
renice -n -5 43331 ##更改优先级 进程状态字符详解
S #sleeping
< #优先级高
s #顶级进程
T #stop
N #优先级底
R #running
+ #运行在前台
进程信号
进程信号的定义
用户可控进程信号
信号名称
|
信号编
号
|
默认行为
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描述
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SIGHUP
|
1 |
在不结束进程的情
况下更改配置
|
终端断开连接时发送给与该终端关联的进程,常
用于重新加载配置文件
|
SIGINT
|
2 |
终止进程
|
用户在终端按下 Ctrl+C 时发送给当前前台进程
|
SIGQUIT
|
3 |
终止进程并生成核
心转储文件
|
用户在终端按下 Ctrl+\ 时发送给当前前台进程
|
SIGTERM
|
15 |
终止进程
|
通常用于请求进程正常终止,是系统默认的终止
信号
|
SIGKILL
|
9 |
强制终止进程
|
不能被捕获、阻塞或忽略,用于强制终止无法正
常响应的进程
|
SIGCONT
|
18 |
继续执行暂停的进
程
|
用于恢复被暂停的进程
|
SIGSTOP
|
19 |
暂停进程
|
不能被捕获、阻塞或忽略,用于暂停进程的执行
|
SIGSTOP
|
20 |
暂停进程
|
可以被捕获、阻塞或忽略,用于暂停进程的执行
|
信号特点
如何使用进程信号
守护进程
守护进程是什么
守护进程的特点
Systemd 守护进程
守护进程管理命令systemctl
#systemctl命令的用法
start ##开启
stop ##关闭
status ##查看状态
reload ##重新加载
restart ##重新启动服务
enable ##设定服务开机启动
enable --now ##设定服务开机启动并当前开启服务
disable ##设定服务开启不其动
list-units ##查看系统所有服务当前状态
list-unit-files ##查看服务开机状态
list-dependencies ##列出服务依赖性
mask ##冻结服务
unmask ##解锁
set-default ##设定系统运行模式
#multi-user.target 无图形网络模式
#graphical.target 有图形的网络模式
get-default ##查看系统运行模式
##系统运行模式
#0-6
#0 关机
#1 单用户模式
#2 无图形网络模式
#3 无图形网络模式
#4 无图形网络模式
#5 图形网络模式
#6 重启
systemctl status firewalld
systemctl stop firewalld
systemctl status firewalld
systemctl disable firewalld
systemctl enable firewalld
systemctl disable --now firewalld
systemctl enable --now firewalld 2个同时
systemctl list-units
systemctl list-unit-files 所有的开机状态
systemctl list-dependencies firewalld
systemctl mask firewalld 全部都开不了
systemctl unmask firewalld