复习之Linux系统中的进程管理_进程在linux作用

1.什么是进程？线程？

进程（Process）：是操作系统进行资源分配的最小单位。一个进程是一个程序的一次执行过程。每启动一个进程，操作系统就会为它分配一块独立的内存空间，用于存储PCB、数据段、程序段等资源。每个进程占有一块独立的内存空间。

线程（英语：thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位。线程是进程的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

通俗解释：一个进程指的是一个正在执行的应用程序。线程的功能是执行应用程序中的某个具体任务，比如一段程序、一个函数等。程序执行流是从上倒下贯穿运行的。

线程和进程之间的关系，类似于工厂和工人之间的关系，进程好比是工厂，线程就如同工厂中的工人。一个工厂可以容纳多个工人，工厂负责为所有工人提供必要的资源（电力、产品原料、食堂、厕所等），所有工人共享这些资源，每个工人负责完成一项具体的任务，他们相互配合，共同保证整个工厂的平稳运行。
每个进程执行前，操作系统都会为其分配所需的资源，包括要执行的程序代码、数据、内存空间、文件资源等。一个进程至少包含 1 个线程，可以包含多个线程，所有线程共享进程的资源，各个线程也可以拥有属于自己的私有资源。

2.进程的5种状态

在linux系统中，进程有5种状态，分别是：

R(TAKS_RUNNING)  ： 可执行态

S(TASK_INTRRUPTABLE)  ：可唤醒休眠

D(TASK_UNINTRRUPTABLE) ：不可唤醒休眠

T(TASK_STOP) ：暂停状态

Z(EXIT_ZOMBIE) ：僵死态

下面详细介绍每一种状态：

（1）R(TAKS_RUNNING)  ： 可执行态

正在运行或者在就绪队列中等待运行的进程。此时进程资源已经准备就绪，就等运行。一个进程处于RUNNING并不代表他一定在被执行，由于在多任务系统中，各个就绪进程需要并发执行，所以某个特定时刻，这些处于RUNNING状态的进程中，只有一个能得到处理器，而其他进程必须有一个就绪队列中等待，即使在多处理器的系统中，linux只能同时让一个处理器执行任务。

(2) S(TASK_INTRRUPTABLE)  ：可唤醒休眠

处于这种状态的进程在等待队列中，当资源有效时，可以由操作系统进行唤醒，与不可唤醒休眠状态区别是：处于此状态中的进程也可以被其他进程所唤醒（可以被其他进程通过信号来唤醒，或者通过操作系统的wake_up()唤醒）；唤醒后即可转为可执行态。

(3) D(TASK_UNINTRRUPTABLE) ：不可唤醒休眠

处于这种状态的进程正在等待队列中，当资源有效时，可以由操作系统唤醒（通过wake_up()调用唤醒），否则一直处于等待状态；一般而言，Linux中如果我们等待的是磁盘资源，当进程等待磁盘资源拷贝写入的过程，此时进程处于阻塞状态，这种进程阻塞状态就是D状态（不可被中断），操作系统也不能杀掉该进程，只能等D状态进程自己醒来。等待磁盘给回应才能醒来。

(4) T(TASK_STOP) ：暂停状态

停止运行(STOPPED),也就是挂起状态，进程被暂停，需要通过其它进程的信号才能被唤醒

(5) Z(EXIT_ZOMBIE) ：僵死态

程序退出后的中间等待处理状态。表示进程结束但尚未消亡的一种状态，此时进程已经结束运行并释放掉大部分资源，但尚未释放进程控制块。

Z状态是一种已经死亡的状态，但是死了之后，不要让操作系统释放它。那该状态存在的意义是什么呢？当一个Linux中的进程退出的时候，一般不会直接进入X状态（死亡，资源可以立马回收），而是进入Z状态，为什么？

因为进程被创建出来一定是要有任务完成，当进程退出的时候，我们怎么知道进程把任务给我们完成了呢？需要将进程的执行结果告知给父进程或者操作系统。

子进程退出，维护Z状态，就是为了让父进程或者操作系统来读取执行结果！父进程和操作系统通过进程等待来读取僵尸进程的信息

 僵死状态是一个比较特殊的状态。当进程退出并且父进程（使⽤用wait()系统调⽤）没有读取到子进程退出的返回代码时就会产生僵死(尸)进程。僵死进程会以终⽌止状态保持在进程表中，并且会一直在等待父进程读取退出状态代码。所以，只要子进程退出，父进程还在运行，但父进程没有读取子进程状态，子进程进入Z状态。

3.图形方式查看进程

（1）鼠标点击桌面查看

utilities-----> system moniter  :  即可查看进程

（2）gnome命令查看

#  gnome-system-monitor

 4.PS命令详解

PS命令是Process Status的缩写，是在Linux中是查看进程的命令。可以用ps这个命令来获取进程的运行状态和管理进程。

在linux系统中，ps命令有为三种执行风格：

• Unix风格：参数前加单破折线，来源于贝尔实验室开发的AT&T Unix系统
• BSD风格：参数前不加破折线，来源于加州大学伯克利分校开发的一个Unix系统
• GNU风格：参数前面加双破折线，来源于GNU计划&Linux内核的Linux系统

# man ps  ： 查看ps命令的帮助

 （1）Unix风格

# ps  -e : 显示所有进程

# ps  -f  ： 显示信息的完整格式

 

#  ps  -H  : 显示进程的层级结构

 

# ps  -o  指定信息  : 显示指定信息

 

# ps     -eo    %cpu      --sort  = %cpu ：升序排列所有进程的cpu信息

参数说明

 (2)  BSD风格

# ps  f  :  显示层级关系

#  ps  a  :  显示跟终端相关的进程

 # ps  x  : 显示所有进程，内容包括ps  a 的显示结果

 # ps  r :  仅显示运行中的进程

 # ps  u : 用户信息归类的查看方式

#  ps o  指定参数 ： 显示指定参数

 

# ps p pid : 显示指定pid的进程

 # ps  aux : 以用户格式显示所有进程

参数说明
对比Unix风格，主要多出了几个参数

5.pgrep 和 pidof 命令详解

（1）pgrep命令

pgrep命令以名称为依据从运行进程队列中查找进程，并显示查找到的进程id。

# pgrep  -u  uid : 显示指定uid用户的进程id

# pgrep  -U  用户名 ：显示指定用户的进程id

 # pgrep  -t  终端名 ：显示指定终端进程id

 # pgrep  -lU   westos  ： 显示westos用户的进程id及名称,顺序一定！l在U前！

#pgep   -lt  pts/1 : 显示终端的进程id及名称

# pgrep  -alU   westos  ： 显示westos用户的进程id及完整名称,顺序一定！l在U前！

#pgep   -alt  pts/1 : 显示终端的进程id及完整名称

# pgrep    -P  父进程号 ：显示子进程id

首先在 shell-1  产生子进程 cat ,并查看父进程id

 在shell-2 查看该子进程的id

 在shell-3 利用pgrep 命令显示子进程的id,与上完全一致！证明该命令显示的是

id为7026的子进程的id

 （2）pidof命令

pidof命令用于查找指定名称的进程的进程号id号。

# pidof  进程名 ： 显示该进程的进程id

首先在shell-1 打开cat 进程，在shell-2打开vim进程

在shell-3利用pidof命令查看j进程id

6.top命令的用法

top命令经常用来监控linux的系统状况，是常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用情况。

（1）top输出参数含义

#  top : 实时显示进程的资源占用情况。

 1）前5行参数信息

# 第一行 ：任务队列信息

# 第二行：任务状态信息统计

# 第三行：cpu信息

# 第四行：内存信息

# 第五行：交换区信息

2）进程信息

（2）top内部指令

在top命令显示的页面还可以输入以下按键执行相应的功能（注意大小写区分的）：

• ?：显示在top当中可以输入的命令 
• P：以CPU的使用资源排序显示 
• M：以内存的使用资源排序显示 
• N：以pid排序显示 
• T：由进程使用的时间累计排序显示 
• k：给某一个pid一个信号。可以用来杀死进程 
• r：给某个pid重新定制一个nice值（即优先级） 
• q：退出top（用ctrl+c也可以退出top）

（3）top命令参数

• -d：指定刷新频率，表示top命令显示的页面更新一次的间隔。默认是3秒。
• -b：以批次方式显示，静态输出。
• -n：指定显示的批次数量，与-b结合使用。
• -p：指定特定的pid进程号进行观察。

 7.进程的优先级

（1）优先级的概念

系统是多任务多用户的操作模式，任务的重要性是有区分。一般根据进程的优先级来确定任务的重要性。具体来说：

• cpu分配资源的先后顺序就是优先级
• 优先权高的进程有优先执行的权利
• 可以让进程运行在指定的cpu上，改善系统整体性能

（2）优先级的范围

• 范围: 0--139
• 内核自控优先级范围:0-99
• 用户可控优先级:100-139

 我们只能更改用户可控优先级，即100-139!

nice值是反应一个进程“优先级”状态的值，其取值范围是-20至19，一共40个级别。这个值越小，表示进程”优先级”越高，而值越大“优先级”越低。

由nice的范围，可以推出pri的范围：

(3) 更改进程的优先级

#  renice   -n   -5   进程id  :    更改进程的优先级
#  nice   -n   -5    进程名  :    指定优先级打开进程

 （4）优先级相关的stat状态信息

#  ps   -o   pid ,  nice , stat ,  comm  ：关注stat那一列

8. 进程的前后台调用

linux系统中有些命令会占用shell,我们可以将它打入后台刮起。eg:cat ,vim ,gedit

# <  ctrl > + < z >  :  把占用shell的进程打入后台挂起

# jobs : 查看当前shell在后台的所有工作

 # bg  序号：把后台挂起的进程运行起来

# bg :  默认在后台运行有“+”号的进程

ps:有些进程可以执行后台运行操作，但会立即停止。因为运行需要界面支持，例如cat,vim命令。

# fg  序号：把指定的后台的进程调回前台

# fg  : 把后面有“+”的进程调回前台

 # 命令   & ：直接运行进程在后台，不占用shell（有些命令无法后台运行，cat ,vim)

 如果向结束在后台的进程，有两种方法：

1）将进程调回前台，在<ctrl>+<c>结束进程

2)#  killall  -9  进程名 ： 结束指定进程

 9.进程信号的理解

（1）进程信号的含义

利用# man  7 signal 可以查看进程信号的含义

具体的如下表：

（2）进程信号控制工具

#  kill   进程信号   pid ： 精准结束指定进程

#  killall   进程信号 进程名字 ：批量结束进程

#  pkill   进程信号 进程条件 ：按条件结束进程

（3）进程信号实验理解

#  kill   -2   6332 ：清空该内存中的进程数据

ps: 输入命令后，一串字符后出现c（等于按了ctrl c)，表示该数据被清空

 # < ctrl > + < \ >  :  鼠标消失，动一下就恢复了！（看视频全屏鼠标消失）

 # kill  -15  id :正常关闭进程，会被阻塞。

#  kill  -9  id : 强行结束进程，不会被阻塞。

ps:因为kill -15信号只是通知对应的进程要进行"安全、干净的退出"，程序接到信号之后，退出前一般会进行一些"准备工作"，如资源释放、临时文件清理等等，如果准备工作做完了，再进行程序的终止。但是，如果在"准备工作"进行过程中，遇到阻塞或者其他问题导致无法成功，那么应用程序可以选择忽略该终止信号。kill -9 是强制杀死一个进程，不管这个进程有多重要。

 # kill    -18  id :  运行被暂停的进程

 # kill   -19  id : 暂停进程，不会被阻塞

# kill  -20  id : 暂停进程，会被阻塞

当运行被暂停的进程后，刚刚输入没出现的字符立即出现！

 10.守护进程

(1)守护进程定义

Linux守护进程是一类在后台运行的特殊进程，用于执行特定的系统任务。很多守护进程在系统引导的时候启动，并且一直运行直到系统关闭。另一些只在需要的时候才启动，完成任务后就自动结束。

(2) 实验环境设定

在虚拟机中添加与主机同一网段的ip：172.25.254.173

主机：172.25.254.73

具体添加步骤如下：

 

 

 

 添加成功后用ip  a  查看是否添加成功！

添加成功后，用虚拟机ping主机，一般可以ping通，但是这里我出了问题了！ 虚拟机和主机相互无法ping通！

在同一网段一般可以ping 通，不用设置dns，网关.....

 首先关闭防火墙，selinux，结果还是无法ping通，后来设置了桥接模式顺利解决！

 保存后再次尝试ping，发现ping通拉！

 ping通后我们利用ssh远程操作虚拟机！

# ssh  -l  root  172.25.254.173 : 远程连接到173虚拟机的root用户

之所以能连接是因为支持sshd这个服务！

 (3) symtemctl 管理系统服务（以sshd服务为例）

systemctl 命令的含义如下：

# systemctl  status  sshd : 查看sshd服务的状态

ps:可以看出该服务是开启的，所以主机才能ssh 虚拟机

 # systemctl  stop  sshd : 关闭sshd服务

 关闭sshd服务后，再次用真机ssh虚拟机，发现无法连接！

  # systemctl  start  sshd : 开启sshd服务

 # systemctl  restart  sshd : 重新启动服务，先stop再start（id变了）

  # systemctl  reload  sshd : 重新加载服务，id不变！

 # systemctl  enable   sshd ：设定服务开机启动

 # systemctl  disable   sshd ：设定服务开机不启动

# systemctl  able   --now   sshd ：设定服务开机启动并当前开启服务

# systemctl  disable   -- now  sshd ：设定服务开机不启动并当前关闭服务

 # systemctl  list-units  : 查看系统所有服务当前状态

 # systemctl  list-unit-files : 查看系统所有服务当前状态

# systemctl   list-dependencies  sshd : 列出sshd服务的依赖性

 # systemctl  mask  sshd : 冻结服务

ps:冻结服务后无法通过start开启服务，必须解冻才可以！

# systemctl  unmask  sshd : 解冻服务！

# systemctl get-default ：查看系统的运行级别

# runlevel : 查看运行级别---数字版 （一共有7个运行级别）

# init  6 : 重启  # init 5 : 开启有图形运行

# systemctl set-default multi-user.target ：设定默认运行模式为无图形模式

# systemctl set-default graphical.target ：设定默认运行模式为有图形模式

11. 系统登陆审计体系

统计登陆系统的账号信息

#  w : 显示正在登陆系统的账号

# w  -i :显示登陆系统账号的来源

ps:此时显示的是/var/run/utmp里的信息

 # last : 显示过去登陆成功的账号，现在已经退出

ps:此时显示的是 /var/log/wtmp里的信息

# lastb : 显示尝试登陆没成功的账号！

ps:此时显示的是/var/log/btmp里的信息