1、進程相關概念

進程：正在運行中的程序

內核功用：進程管理、文件系統、網絡功能、內存管理、驅動程序、安全功能等

Process：運行中的程序的一個副本，是被載入內存的一個指令集合

進程 ID(Process ID，PID)號碼被用來標記各個進程

通常從執行進程的用戶來繼承，存在生命周期

task struct 任務結構表：Linux 內核存儲進程信息的數據結構格式

task list 任務列表：多個任務的 task struct 組成的鏈表

進程創建：

都由其父進程創建，父好關系，CoW(寫時復制，不發生改變時父子都指向同一文件；發生改變時，則復制)

init：第一個進程(centos6：init，centos7：systemd)

守護進程：隨著計算機的開啟、關閉而隨之開啟、關閉。

2、進程，線程和協程：

注：一個進程里至少有一個線程；線程之間由操作系統進行調度，包括進程中使用的資源也由操作系統進行調度；協程相當于線程中的語句塊，由線程控制。

3、Page Frame：頁框，用存儲頁面數據，存儲 Page，每個進程要使用的分配空間

虛擬內存(線性內存)：進程運行的時候以為自己擁有了全部的內存空間

物理地址空間和線性地址空間：

MMU：負責轉換線性和物理地址(虛擬內存和物理內存)

TLB：翻譯后備緩沖器，用于保存虛擬地址和物理地址映射關系的緩存

LRU：近期最少使用算法，釋放內存

4、用戶空間和內核空間：

5、進程之間基本狀態和轉換：

創建狀態：進程在創建時需要申請一個空白 PCB(進程控制塊)，向其中填寫控制和管理進程的信息，完成資源分配。如果創建工作無法完成，比如資源無法滿足，就無法被調度運行，把此時進程所處狀態稱為創建狀態。

就緒狀態：進程已準備好，已分配到所需資源，只要分配到 CPU 就能夠立即運行。

執行狀態：進程處于就緒狀態被調度后，進程進入執行狀態。

阻塞狀態：正在執行的進程由于某些事件(I/O 請求，申請緩存區失敗)而暫時無法運行，進程受到阻塞，在滿足請求時進入就緒狀態等待系統調用。

終止狀態：進程結束，或出現錯誤，或被系統終止，進入終止狀態，無法再執行。

狀態之間轉換六種情況：

運行?→ 就緒：1，主要是進程占用 CPU 的時間過長，而系統分配給該進程占用 CPU 的時間是有限的；2，在采用搶先式優先級調度算法的系統中，當有更高優先級的進程要運行時，該進程就被迫讓出 CPU，該進程便由執行狀態轉變為就緒狀態。

就緒?→ 運行：運行的進程的時間片用完，調度就轉到就緒隊列中選擇合適的進程分配 CPU。

運行?→ 阻塞：正在執行的進程因發生某等待事件而無法執行，則進程由執行狀態變為阻塞狀態如發生了 I/O 請求。

阻塞?→ 就緒：進程所等待的事件已經發生，就進入就緒隊列。

以下兩種狀態是不可能發生的：

阻塞?→ 運行：即使給阻塞進程分配 CPU，也無法執行，操作系統在進行調度時，不會從阻塞隊列進行挑選，而是從就緒隊列中選取。

就緒?→ 阻塞：就緒態根本就沒有執行，談不上進入阻塞態。

6、IPC 進程間通信：　　同一主機：

pipe 管道，一個寫入管道文件，一個讀(單向)

socket 套接字文件，進程間交換數據(雙工工作方式)

signal 信號

shm shared memory，共享內存

semaphore 信號量，一種計數器，分配資源

不同主機：

socket ip 和端口號

RPC 遠程過程調用

MQ 消息隊列，如：Kafka , RabbitMQ，ActiveMQ

7、進程優先級

實時進程(realtime)，基于 FIFO 先進先出或 RR 輪詢

非實時進程：nice 按時間片分配進程

取 139 個隊列，將相同優先級的放在一個隊列中，運行一個時間片后從運行隊列轉至過期隊列。輪回運行隊列和過期隊列互調，再運行。

進程優先級：系統優先級：數字越小，優先級越高0-139：各有 140 個運行隊列和過期隊列　　　　實時優先級：99-0 值最大優先級最高

nice 值：-20 到 19，對應系統優先級 100-139

Big 0：時間復雜度，用時和規模的關系

0(1)，O(logn)，O(n)線性，O(n^2)拋物線，O(2^n)

8、進程狀態：

Linux 內核：搶占式多任務，按時間片分配任務

進程類型：

守護進程：daemon，在系統引|導過程中啟動的進程，和終端無關進程

前臺進程：跟終端相關，通過終端啟動的進程，用戶執行命令等

注意：兩者可相互轉化

進程狀態：

運行態：running

就緒態：ready

睡眠態：

可中斷：interruptable

不可中斷：uninterruptable

停止態：stopped，暫停于內存，但不會被調度，除非手動啟動

僵死態：zombie，結束進程，父進程結束前，子進程不關閉

9、進程工具

9.1 系統管理工具：

進程的分類：

CPU-Bound：CPU 密集型，非交互

編譯安裝、大量計算等

IO-Bound：IO 密集型，交互

拷貝大文件等 DMA：直接內存訪問

Linux 系統狀態的查看及管理工具：pstree，ps，pidof，pgrep，top，htop，glance，pmap，vmstat，dstat，kill，pkill，job，bg，fg，nohup

Linux 系統各進程的相關信息均保存在 /proc/PID 目錄下的各文件中

9.2 進程管理工具 PS 詳解：-A?---()

f?選項顯示進程樹，相當于--|--?屬性對屬性排序，屬性前加-%cpu、%

ps?axo?pid,%cpu,%mem,tty?k?%cpu

-C?cmdlist?指定命令，多個命令用，分隔，ps?-C?dd　　-L?顯示線程

-e?顯示所有進程，相當于-A

-f?顯示完整格式程序信息

-F?顯示更完整格式的進程信息

-H?以進程層級格式顯示進程相關信息

-u?userlist?指定有效的用戶?ID?或名稱

-U?userlist?指定真正的用戶?ID?或名稱

-g?gid?或?groupname?指定有效的?gid?或組名稱

-G?gid?或?groupname?指定真正的?gid?或組名稱

-p?pid?顯示指?pid?的進程

--ppid?pid?顯示屬于?pid?的子進程

-M?顯示?SELinux?信息，相當于?Z

PS?輸出屬性：

VSZ：Virtual?memory?SiZe，虛擬內存集，線性內存

RSS：ReSident?Size，常駐內存集

STAT：進程狀態

R：running

S：interruptable?sleeping，可中斷的休眠

D：uninterruptable?sleeping，不可中斷的休眠

T：stopped，停止態

Z：zombie，僵尸態

+：前臺進程

|：多線程進程

L：內存分頁并帶鎖

N：低優先級進程

s：session?leader，會話?(子進程)發起者

ps?優先級選項和常用組合：

ni：nice?值

pri：priority?優先級，和系統優先級相反

psr：processor?CPU?編號，CPU(一級二級，三級[共享]緩存)

更換?CPU?緩存失效，解決：綁定進程和?CPU

taskset?-p?[進程?ID]，查看，命令顯示和?CPU?核數不一樣[二進制]

tackset?-cp?1?[進程?ID]，綁定在?1?號?CPU?上?0,4?0-4?等

pidof?dd，查看?dd?命令的進程編號

rtprio：實時優先級

#?示例：

ps?axo?pid,cmd,psr,ni,pri,rtprio

#?常用組合：

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?????#?以指定優先級運行該命令renice?????#?更改優先級

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

搜素進程：最靈活：?選項?|----t?pts/　　---/sbin/　　?bash

9.3 top 詳解%%+?信息:?|-d?#?指定刷新時間間隔，默認為?---H?線程模式，示例：top?-H?-p?`?mysqld`

9.4 htop 詳解---|

10、內存管理工具

10.1 free 命令詳解內存空間使用狀態：free?[OPTION]

-b?以字節為單位

-m?以?MB?為單位

-g?以?GB?為單位

-h?易讀格式

-0?不顯示-/+?buffers/cache?行

-t?顯示?RAM?+?swap?的總和

-s?n?刷新間隔為?n?秒

-c?n?刷新?n?次后即退出cat?/proc/sys/vm/drop_caches?????#?緩存為?0，重定向一個?3?進去清理緩存

10.2 內存工具 vmstat///-：Time?spent?idle.?Linux?.?前，包括?IO-??IO..?前?,包括?.-s：顯示內存的統計數據

11、iostat 統計CPU和設備IO信息例：iostat?1?10

12、iftop 顯示帶寬使用情況，epel源例：iftop?-n?-i?eth1

13、pmap 命令：進程對應的內存映射pmap?[options]?pid?[..]

-X：顯示詳細格式的信息例：pmap1

14、系統監控工具

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

dstat 命令詳解：系統資源統計

dstat 是一個可以取代vmstat，iostat，netstat和ifstat這些命令的多功能產品。#???dsta????--c，?----d,?---------------------top-　　--top---top---top-latency：延遲最大的進程；

示例1：內存資源使用情況

#?dstat?-glms?--top-mem

示例2：CPU資源使用情況

#?dstat?-cyl?--proc-count?--top-cpu

iotop 命令詳解：iotop?命令是一個用來監視磁盤?I/O?使用狀況的?top?類工具?iotop?具有與?top?相似的?UI，其中包括?PID、用戶、I//-o，--only???????????只顯示正在產生I/-b，---n?NUM，--iter=-d?SEC，--delay=SEC??設置每次監測的間隔，默認1秒，接受非整形數據例如1.　　-p?PID，--pid=PID????指定監測的進程/-u?USER，--user=USER?指定監測某個用戶產生的I/-P，---a，--accumulated????顯示累積的I/-k，--kilobytes??????使用kb單位，而不是對人友好的單位。在非交互模式下，腳本編程有用

iotop?常用參數和快捷鍵：

-t，--time???加上時間戳，非交互非模式

-q,?--quiet??禁止頭幾行，非交互模式，有三種指定方式

-q???????只在第一?次監測時顯示列名

-qq??????永遠不顯示列名

-qqq?????永遠不顯示I/0匯總

交互按鍵：

left?和?right?方向鍵：改變排序

r：反向排序

0：切換至選項--only

p：切換至--processes選項

a：切換至--accumulated選項

q：退出

i：改變線程的優先級

nload 查看網絡實時吞吐量：

nload 是一個實時監控網絡流量和帶寬使用情況，以數值和動態圖展示進出的流量情況安裝：?-y?+?毫秒，可通過--t?/s、一種是顯示?Byte/s，默認是以?Bit/s，也可不顯示/-u?h|b|k|m|g|H|B|K|M|G?表示的含義：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 查看當前系統文件的工具--c--d+d+D：遞歸列出目錄下被打開的文件

lsof示例：

進程管理：

查看由登陸用戶啟動而非系統啟動的進程

lsof?/dev/pts/1

指定進程號，可以查看該進程打開的文件

Isof?-p?9527

文件管理：

查看指定程序打開的文件

Isof?-c?httpd

查看指定用戶打開的文件

Isof?-u?root?|?more

查看指定目錄下被打開的文件

lsof?+D?/var/log/

lsof?+d?/var/log/

參數?+D?為遞歸列出目錄下被打開的文件，參數+d為列出目錄下被打開的文件

恢復刪除文件：

lsof?|?grep?delete?????#?查看打開文件(被誤刪除)，看到進程編號,如：11863

ll?/proc/11863/fd??????#?查看文件描述符，如?4(已被刪除)

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

查看所有網絡連接：

lsof?-i?-n

lsof?-i@127.0.0.1

通過參數?-i?查看網絡連接的情況，包括連接的ip、端口等以及一些服務的連接情況，例如：sshd等。也可以通過指定?ip?查看該?ip?的網絡連接情況。

查看端口連接情況：

lsof?-i?:80?-n

通過參數?-i:端口?可以查看端口的占用情況，-i參數還有查看協議，ip的連接情況等

查看指定進程打開的網絡連接：

lsof?-i?-n?-a?-p?9527

參數-i、-a、-p等，-i查看網絡連接情況，-a查看存在的進程，-p指定進程

查看指定狀態的網絡連接：

lsof?-n?-P?-i?TCP?-s?TCP:ESTABLISHED

-n:no?host?names，-P:no?port?names，-i?TCP指定協議，-s指定協議狀態通過多個參數可以清晰的查看網絡連接情況、協議連接情況等

15、進程管理工具

kill 命令：向進程發送控制信號，以實現對進程管理每個信號對應一個數字，信號名稱以 SIG 開頭(可省略)，不區分大小寫顯示當前系統可用信號：-I?或者?trap?-?)?SIGINT????中止正在運行的進程，相當于?Ctrl+)?SIGQUIT???相當于?ctrl+)信號的數字標識：，，?aux?查到該進程?ID，?-?-?`?bc`????????????????按?PID：?[-?-?-?[-SIGNAL]?comm...???按模式：pkill?[options]?pattern?????　　-------P?pid：顯示指定進程的子進程

16、作業管理

Linux 的作業控制：

前臺作業：通過終端啟動，且啟動后一直占據終端

后臺作業：可通過終端啟動，但啟動后即轉入后臺運行(釋放終端)

讓作業運行于后臺：

(1)運行中的作業：Ctrl+z，停止狀態

(2)尚未啟動的作業：COMMAND &

后臺作業雖然被送往后臺運行，但其依然與終端相關；退出終端，將關閉后臺作業。如果希望送往后臺后，剝離與終端的關系：nohup?COMMAND?&>?/dev/null?&screen?;?COMMAND

查看當前終端所有作業: jobs

作業控制：fg?[[%]JOB_NUM]：把指定的后臺作業調回前臺

bg?[[%]JOB_?NUM]：讓送往后臺的作業在后臺繼續運行kill?[%JOB_?NUM]：終止指定的作業killall?-19?ping???#?19?信號將后臺變為后臺休眠狀態killall?-18?ping???#?18?信號將后臺休眠變為后臺執行

并行運行：同時運行多個進程，提高效率方法??all.&&&

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創作挑戰賽新人創作獎勵來咯，堅持創作打卡瓜分現金大獎

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux 进程资源分配,linux 进程管理和内存分配的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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