Linux系統進程管理

来源:https://www.cnblogs.com/MessiXiaoMo3334/archive/2019/08/15/11361192.html
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一.進程基礎知識 1.1 Linux進程的概念 Process ：是運行中的程式的一個副本，是被載入記憶體的一個指令集合。進程 （`Process ID PID UID GID SELinux`語境決定對文件系統的 存取和訪問許可權 ，這些屬性通常從執行進程的用戶來 繼承 ，並且進程存在 生命周期 ，每 ...


一.進程基礎知識

1.1 Linux進程的概念

  • Process：是運行中的程式的一個副本，是被載入記憶體的一個指令集合。進程ID（Process ID，PID）號碼被用來標記各個進程 UID、GID、和SELinux語境決定對文件系統的存取和訪問許可權，這些屬性通常從執行進程的用戶來繼承，並且進程存在生命周期，每個進程的進程號是唯一的
  • centos linux的第一個進程通常是init或者systemd，它是所有進程的父進程，PID為1，是唯一一個由系統內核直接運行的進程
  • Linux 給每個進程都打上了運行者的標誌，用戶可以控制自己的進程：給自己的進程分配不同的優先順序，也可以隨時終止自己的進程

  • Linux 不可能在一個 CPU 上同時處理多個任務（作業）請求，而是採用 “分時” 技術來處理這些任務請求

  • 除了init或者systemd，其他進程都是由父進程創建，即每個進程都有父進程（PPID）

1.2 進程類型

  • 交互進程
    • 由一個Shell啟動的進程。
    • 交互進程既可以在前臺運行，也可以在後臺運行。
  • 批處理進程
    • 不與特定的終端相關聯，提交到等待隊列種順序執行的進程。
  • 守護進程（Daemon）
    • 在Linux在啟動時初始化，需要時運行於後臺的進程。

1.3 進程狀態

  • R (TASK_RUNNING)：可執行狀態
  • S (TASK_INTERRUPTIBLE)：可中斷的睡眠狀態
  • D (TASK_UNINTERRUPTIBLE)：不可中斷的睡眠狀態
  • T (TASK_STOPPED or TASK_TRACED)：暫停狀態或跟蹤狀態
  • Z (TASK_DEAD - EXIT_ZOMBIE)：退出狀態，進程成為僵屍進程
  • X (TASK_DEAD - EXIT_DEAD)：退出狀態，進程即將被銷毀

1.4 進程的啟動方式

  • 手工方式：使用操作系統提供的用戶介面
    • 前臺
    • 後臺（&）
  • 調度方式：按照預先指定的時間執行
    • at
    • batch
    • cron

1.5 前臺進程

指一個程式控制著標準輸入/輸出，在程式運行時，shell 被暫時掛起，直到該程式運行結束後，才退回到 shell。在這個過程中，用戶不能再執行其它程式

1.6 後臺進程

用戶不必等待程式運行結束就可以執行其它程式。運行後臺進程的方法是在命令行最後加上 “&”

1.7 進程與作用的區別

  • 進程：操作系統的概念，由操作系統負責管理

  • 作業：

    shell程式的概念，由shell程式負責管理
    • 一個操作系統可以啟動多個shell程式，shell本身也是一個進程
    • 一個作業里至少包含一個進程，也可以包含多個進程
    • 作業分前臺和後臺運行之分

有了上面的知識，我們可以畫出這麼一張流程圖：

二.管理進程常用命令

使用ps命令查看進程狀態信息：

  • ps -ef
  • ps aux

ps命令參數說明：

ps命令輸出說明：

還有其他幾個常用命令：

  • 註銷後繼續運行進程：nohup 命令 [選項] [參數] [輸出文件] &
    • 用過SpringBoot打jar包部署到Linux下的人對上面這個命令一定不會陌生啦~
  • 殺死進程：kill -9 pid
  • pstree 以樹形結構顯示左右進程，特別是它能顯示進程間的父子關係，-p 同時顯示進程號
  • free：查看記憶體使用狀況
  • top ：查看實時刷新的系統進程信息
  • 進程調度的優先權nice命令
  • 進程運行後調整優先順序：renice命令

作業控制是指控制當前正在運行的進程的行為，也被稱為進程式控制制。

  • 暫時停止某個運行程式 使用Ctrl+z
  • 列舉作業號碼和名稱：jobs
  • 在後臺恢復運行：bg [%作業號碼]
  • 在前臺恢復運行：fg [%作業號碼]
  • 發送信號：kill -[信號] pid

另外關於進程狀態的切換如下圖：

三.守護進程

始終在後臺運行並響應合法請求的程式稱為守護（Daemon）進程。守護進程不是由用戶啟動運行的，也不與終端關聯。

  • 一個實際運行中的系統一般會有多個守護進程在運行，且各個系統中運行的守護進程都不盡相同
  • 除非程式異常中止或者人為終止，否則它們將一直運行下去直至系統關閉
  • UNIX/Linux的守護進程在Windows系統中被稱作“服務”

3.1 守護進程的分類

系統守護進程：

  • 計劃性任務 daemon：如 atd、crond
  • 系統日誌 daemon：如 rsyslogd
  • 列印假離線 daemon：如 cupsd、lpd
  • 網路參數設置 daemon：如 network

網路守護進程：

  • 各種網路協議偵聽 daemon
  • 如：sshd、httpd、postfix、vsftpd

網路超級伺服器（Supper Server）:

  • 如：xinetd 或 inetd

3.2 超級伺服器的引入 xinetd

  • 對於系統所要提供的每一種網路服務，都必須運行一個監聽某個埠連接發生的守護程式，這通常意味著系統資源的浪費。

  • 為了避免系統資源浪費引入了“超級伺服器”。超級伺服器啟動後同時監聽它所管理的服務的所有埠

  • 當有客戶提出服務請求時 ：
    • 超級伺服器會判斷這是對哪一個服務的請求，然後再開啟與此服務相應的守護進程
    • 由超級伺服器產生的某服務的進程處理客戶的請求，當處理結束便終止此服務進程
    • 超級伺服器本身繼續監聽其他服務請求

3.3守護進程的啟動方式

  • 獨立啟動
    • 獨立運行的守護進程由init腳本負責管理，腳本存放在/etc/rc.d/init.d/目錄下
    • 所有的系統服務都是獨立運行的。如：crond、syslogd等
    • 一些常用的網路守護進程是獨立運行的。如：httpd等
  • 瞬態啟動
    • 由網路超級伺服器（xinetd）運行的守護進程，由xinetd管理的守護進程的配置文件存在/etc/xinetd.d/目錄下
    • 預設的xinetd的主配置文件是/etc/xinetd.conf
    • 一些不常用的網路守護進程是由xinetd啟動的，如：telnet、 tftp等
    • xinetd本身是獨立運行的守護進程

3.4 管理守護進程常用命令

chkconfig命令的功能

  • 添加指定的新服務
  • 清除指定的服務
  • 顯示由chkconfig管理的服務
  • 改變服務的運行級別
  • 檢查服務的啟動狀態

chkconfig --list會顯示出對應的運行級別

  • 0： 關機
  • 1： 單用戶
  • 2： 無網路的多用戶
  • 3： 命令行模式
  • 4： 未用
  • 5： GUI（圖形桌面 模式）
  • 6 ： 重啟

用ntsysv管理守護進程

使用service管理守護進程

  • service --status-all
  • service server-name status
  • service server-name start|stop|restart

四.安排自動化任務

調度任務的守護進程

  • atd
  • crond

安排調度任務的幾個命令

  • at 安排作業在某一時刻執行一次
  • batch 安排作業在系統負載不重時執行一次
  • cron 安排周期性運行的作業

4.1 atd守護進程

atd守護進程負責監控一次性任務的執行，atd守護進程的執行參數/etc/sysconfig/atd

控制普通用戶的使用

  • 若/etc/at.allow存在，僅列在其中的用戶允許使用
  • 若/etc/at.allow 不存在，檢查/etc/at.deny，沒有列於其中的所有用戶允許使用
  • 若兩個文件均不存在，僅允許root用戶使用
  • 空的/etc/at.deny文件，表示允許所有用戶使用（預設值）

如何使用

  • 安裝命令yum install at
  • atd的啟動service atd start
  • atd服務的查看chkconfig --list | grep atd或者ps -aef | grep atd
  • at 命令格式及參數 at [-q 隊列] [-f 文件名] 時間

4.2 cron

  • crond守護進程負責監控周期性任務的執行
  • crond守護進程的執行參數配置文件/etc/sysconfig/crond

控制普通用戶的使用

  • 若/etc/cron.allow存在，僅列在其中的用戶允許使用
  • 若/etc/cron.allow 不存在，檢查/etc/cron.deny，沒有列於其中的所有用戶允許使用
  • 若兩個文件均不存在，僅允許root用戶使用
  • 空的/etc/cron.deny文件，表示允許所有用戶使用（預設值）

crond啟動以後，每分鐘喚醒一次，檢測如下文件的變化並將其載入到記憶體

  • /etc/crontab：是crontab格式（man 5 crontab）的文件
  • /etc/cron.d/*：是crontab格式（man 5 crontab）的文件
  • /var/spool/cron/*：是crontab格式（man 5 crontab）的文件
  • /etc/anacrontab：是anacrontab格式（man 5 anacrontab）的文件


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