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什么是进程

  • 程序
    • 程序是数据和指令的集合，是一个静态的概念，比如/bin/ls、/bin/cp等二进制文件，同时程序可以长期存在系统中。
  • 进程
    • 进程是一个程序的运行过程，是一个动态概念，进程是存在生命周期概念的，也就是说进程会随着程序的终止而销毁，不会永远在系统中存在。
  • 进程的生命周期
    • 用户发起请求
    • 父进程会fork出子进程，子进程会继承父进程的大部分属性，如：文件描述等，处理任务
    • 子进程在处理任务的过程中，父进程是一个wait状态，等待子进程结束汇报
  • 僵尸进程
    • 子进程比父进程先结束，父进程没有回收子进程的资源，此时的子进程就称为”僵尸进程”
  • 孤儿进程
    • 父进程比子进程先结束，子进程还在执行任务，没有父进程管理，此时的子进程就称为“孤儿进程”

静态进程状态

ps(静态查看当前进程状态)

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# ps(静态查看当前进程状态)

# 语法结构
ps 选项

# 选项
ps a			# 显示所有与终端相关的进程，由终端发起的
ps u			# 显示用户导向的用户列表
ps x			# 显示所有与终端无关的进程
ps aux			# 显示所有进程及用户列表

列标识

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# 列标识
ps aux
USER        PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND

# 各标识含义
USER			# 启动程序的用户
PID				# 进程ID
%CPU			# 占用CPU的百分比
%MEM			# 占用内存的百分比
VSZ				# 占用虚拟内存的空间
RSS				# 占用真实内存的空间
TTY				# 运行的终端
	?:		## 内核运行的终端
	tty1:	## 机器运行的终端
	pts/0:	## 远程连接的终端
STAT			# 进程的状态
	D:		## 无法中断的休眠状态（通IO的进程）
	R:		## 正在运行的状态
	S:		## 处于休眠的状态
	T:		## 暂停或被追踪的状态
	W:		## 进入内存交换（从内核2.6开始无效）
	X:		## 死掉的进程（少见）
	Z:		## 僵尸进程
	<:		## 优先级高的进程
	N:		## 优先级较低的进程
	L:		## 有些页被锁进内存
	s:		## 父进程（在它之下有子进程开启着）
	l:		## 以线程的方式运行
	|:		## 多进程的
	+:		## 该进程运行在前台
START			# 进程被触发开启的时间
TIME			# 该进程实际使用CPU的运行时间
COMMAND			# 命令的名称和参数
	[]:		## 内核态的进程
	没[]:	## 用户态的进程

ps命令用法

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# ps(系统进程命令)

# 选项
-e		# 列出所有进程
-f		# 显示UID,PPIP,C与STIME栏位
-l		# 以长格式显示
-a		# 显示终端上的所有进程

# 常用语法
ps aux --sort 列标识|less			# 对指定列标识下的进程进行排序

ps aux|sort -k区域 -n|grep 软件		# 对指定列所在区域下的进程进行倒叙排列，并过滤出指定软件的进程

ps auxf|grep [n]ginx			   # 过滤出指定软件的子进程
## 'grep [n]ginx'的正则表达式为'grep nginx'，但'ps auxf'显示出的grep进程为'grep [n]ginx'

ps ax -o 列标识,列标识			  # 自定义要显示的标识列

pidof 软件名					    # 查看指定软件的pid

pgrep -l -a 软件名					# 过滤出指定软件并显示该进程的启动命令和完整描述信息
## -l:显示该进程的启动命令	-a:显示该进程的完整描述信息

pstree							 # 以树状图查看进程

动态进程状态

top(动态查看进程状态)

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# top(动态查看进程状态)

# 常见指令
h		# 查看帮出
z		# 高亮显示
1		# 显示所有CPU的负载
s		# 设置刷新时间
b		# 高亮现实处于R(运行)状态的进程
M		# 按内存使用百分比排序输出
P		# 按CPU使用百分比排序输出
R		# 对排序进行反转
f		# 自定义显示字段
k		# kill掉指定PID进程
W		# 保存top环境设置 ~/.toprc
q		# 退出

top列标识解析

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# 列标识解析
## 第一行
top - 17:10:10 up  8:11,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
top - 17:10:10					# 当前系统时间
up  8:11						# 开启时间
1 user							# 几个用户同时在线
load average: 0.00, 0.01, 0.05		# 平均负载：1分钟，5分钟，15分钟

## 第二行
Tasks:  96 total,   1 running,  95 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
Tasks:  96 total			# 总进程数量
1 running					# 正常运行进程数量
95 sleeping					# 休眠状态进程数量
0 stopped					# 停止状态进程数量
0 zombie					# 僵尸状态进程数量

## 第三行
%Cpu(s):  0.0 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
0.0 us		# 用户态：用户占用cpu的百分比
0.3 sy		# 内核态：系统程序占用cpu的百分比（通常内核与硬件进行交互）
0.0 ni		# 优先级：优先被调度的程序占用cpu的百分比
99.7 id		# 空闲：cpu空闲的百分比
0.0 wa		# 等待：cpu等待IO的完成时间
0.0 hi		# 硬中断：占用cpu的百分比
0.0 si		# 软中断：占cpu的百分比
0.0 st		# 虚拟机占用物理机的百分比

## 第四行
KiB Mem :   995892 total,   597616 free,    99008 used,   299268 buff/cache
995892 total		# 总内存大小
597616 free			# 可用内存大小
99008 used			# 已使用内存大小
299268 buff/cache	 # ***

## 第五行
KiB Swap:  1048572 total,  1048572 free,        0 used.   723692 avail Mem
1048572 total		# 总虚拟内存大小
1048572 free		# 可用虚拟内存大小
0 used				# 已使用虚拟内存大小
723692 avail Mem	# 实际可用虚拟内存大小

## 第六行
PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
PID			# 进程ID
USER		# 运行进程的用户
PR			# 优先级，正常为20
NI			# nice值，正常为0，负值表示高优先级，正值标识低优先级
VIRT		# 虚拟内存占用
RES			# 真实内存占用
SHR			# 共享内存占用
S			# 模式状态
%CPU		# cpu占用百分比
%MEM		# 内存占用百分比
TIME+		# 运行时间
COMMAND		# 运行命令

# PS:
## 硬中断：与系统相连的外设(比如网卡、硬盘)自动产生的。主要是用来通知操作系统,系统外设状态的变化。比如当网卡收到数据包的时候，就会发出一个中断。我们通常所说的中断指的是硬中断(hardirq)。
## 软中断：为了满足实时系统的要求，中断处理应该是越快越好。linux为了实现这个特点，当中断发生的时候，硬中断处理那些短时间就可以完成的工作，而将那些处理事件比较长的工作，放到中断之后来完成，也就是软中断(softirq)来完成。

进程管理命令

kill(进程关闭命令)

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# kill(进程关闭命令)
kill -l			# 列出所有支持的kill信号

# 常用信号
1 HUP		# 挂起信号，往往可以让进程重新配置
2 INT		# 中断信号，起到结束进程的作用，和ctrl + c 的作用一样
3 QUIT		# 让进程退出，结果是进程退出
9 KILL		# 直接结束进程，不能被进程捕获
15 TERM		# 进程终止，这是默认信号
18 CONT		# 被暂停的进程将继续恢复运行
19 STOP		# 暂停进程
20 TSTP		# 用户停止请求，作用类似于ctrl + z 把进程放到后台并暂停

# 常用命令
pkill		# 杀掉所有进程，不用指定pid，可以后跟软件名
killall		# 强制杀掉所有进程，不用指定pid，可以后跟软件名

nice(进程优先级)

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# nice(进程优先级)
nice值越高：表示优先级越低，例如19，该进程优先将CPU使用量让给其他进程使用。
nice值越低：表示优先级越高，例如-20，该进程优先调用更多CPU资源。

# 什么是优先级
优先级别高的进程，可以优先享用系统的资源：cpu、内存、虚拟内存等

# 查看进程优先级
top								# 在进程的PR列显示进程的nice值
ps axo aommand,nice|grep [软]件名	# 在进程nice列查看进程的nice值

# 设定进程优先级
nice -n -nice值 启动进程			 # 指定启动进程优先级
renice -n -nice值 pid			# 修改已运行进程优先级

# PS
修改完pid值，退出终端重新连接后查看，命令：exit(登出)

企业案例：Linux假死

什么是假死

所谓假死，就是能ping通，但是ssh不上去；任何其他操作也都没反应，包括上面部署的nginx也打不开页面。

假死其实很难出现一次

作为一个多任务操作系统，要把系统忙死，忙到ssh都连不上去，也不是那么容易的。尤其是现在还有fd保护、进程数保护、最大内存保护之类的机制。
你可以fork很多进程，系统会变得很慢，但是ssh还是能连上去；你可以分配很多内存，但是内存多到一定程度oom killer就会把你的进程杀掉，于是ssh又能工作了。

假死如何实现

有一个确定可以把系统搞成假死的办法是：主进程分配固定内存，然后不停的fork，并且在子进程里面sleep(100)。
也就是说，当主进程不停fork的时候，很快会把系统的物理内存用完，当物理内存不足时候，系统会开始使用swap；那么当swap不足时会触发oom killer进程；
当oom killer杀掉了子进程，主进程会立刻fork新的子进程，并再次导致内存用完，再次触发oom killer进程，于是进入死循环。而且oom killer是系统底层优先级很高的内核线程，也在参与死循环。

系统假死为何能ping同无法连接

此时机器可以ping通，但是无法ssh上去。这是由于ping是在系统底层处理的，没有参与进程调度；sshd要参与进程调度，但是优先级没oom killer高，总得不到调度。

出现假死怎么办

为什么要费那么大的力气把机器搞死？我们知道假死是怎么产生的即可，这样可以针对假死的原因进行预防。 (其实假死的情况很少发生，只有当代码写的bug很多的情况下会出现。)
其实建议使用nice将sshd的进程优先级调高。这样当系统内存吃紧，还能勉强登陆sshd，进入调试。然后分析故障。