系统进程管理

进程概述及ps管理进程

什么是进程

进程是已启动的可执行程序的运行实例，进程有以下组成部分。

（1）已分配内存的地址空间。

（2）安全属性，包括所有权凭据和特权。

（3）程序代码的一个或多个执行线程。

（4）进程状态。

程序是二进制文件，在没启动时为静态，存储在磁盘空间中，如/bin/date、/usr/sbin/sshd。进程则是二进制文件或程序运行的过程，展示为动态，有生命周期及运行状态。进程的生命周期如图所示。

进程状态描述如下。

Stopped：停止状态，不会再被调度到CPU上运行。

Ready：就绪状态，在队列中等待运行，只要轮到其运行，就马上可以在CPU上运行。

Executing：正在运行中，说明已获得CPU，并在CPU上运行。在运行当中，可能会因为需要获得其他资源而转入睡眠状态。

Uninterruptible Sleep：睡眠状态（不可中断的睡眠），当进程在运行中需要加载额外的IO资源时，由于IO速度比CPU慢，进程会进入睡眠状态，交出CPU，运行其他进程。之所以睡眠，是因为进程运行时所需要的资源没有正常获取到，或是进程没有更多的事务需要执行。睡眠状态的进程也是可以被内核再次调度到CPU上运行的，但对于这种需要加载额外资源才能运行的进程，在额外资源没有加载完成时，再次调度运行（中断睡眠）没有任何意义，因此说“不可中断”。

Interruptible Sleep：睡眠状态（可中断的睡眠），进程在运行中并不是因为某个额外资源的问题进入睡眠状态，而可能是因为需要执行的事务已经执行完成。例如，某个服务，有用户进行请求时，那么该进程则运行，执行完成用户的请求时，并不能退出运行，所以需要转入睡眠状态。当有用户再次请求时，系统内核则将其再次调度到CPU上运行，是有需要时可以随时调度的睡眠状态，因此说“可中断的睡眠”。

Zombie：僵尸进程，在一个进程运行结束时，如果资源能够被回收，那么该进程正常结束。如果进程运行结束时，资源不能被回收，占用的内存不释放，在内核的数据结构也没法删除，甚至连进程占用了哪些内存都无法得知，导致该进程无法释放内存空间，一直存在内存中不能自动退出。因此，该进程也不会再次被内核调度到CPU上运行了，这类进程称为“僵尸进程”。

进程有如下属性：

① 进程ID（PID）：是唯一的数值，用来区分进程。
② 父进程的ID（PPID）。
③ 启动进程的用户的UID和所归属的组的GID。
④ 进程状态：状态分为运行（R）、休眠（S）、僵尸（Z）。
⑤ 进程执行的优先级。
⑥ 进程所连接的终端名。
⑦ 进程资源占用：如占用资源大小（内存、CPU占用量）。

CentOS 5或6，PID为1的进程是init。
CentOS 7，PID为1的进程是systemd。

1、使用ps命令查看进程

ps命令：用于查看进程的相关信息，默认只显示前台进程。

命令使用格式：ps [选项]

1．使用PS命令查看进程，用BSD的格式显示进程常用的选项如下。

a：显示与当前终端关联的所有进程。
u：基于用户的格式显示（U：显示某UID所有的进程）。
x：显示所有进程，不以终端机来区分。

常用的选项组合是ps-aux

USER：启动这些进程的用户。
PID：进程的ID。
%CPU：进程占用的CPU百分比。
%MEM：进程占用的内存百分比。
VSZ：进程占用的虚拟内存大小（单位：KB）。
RSS：进程占用的物理内存大小（单位：KB）。

STAT该进程目前的状态，Linux进程有5种基本状态：

    • R表示该进程目前正在运作，或者是可被运作。
    • S表示该进程目前正在睡眠当中（idle状态），但可被某些信号（signal）唤醒。
    • T表示该进程目前正在侦测或停止了。
    • Z表示该进程应该已经终止，但是其父进程却无法正常将其终止，所以为Zombie（僵尸）进程状态。
    • D表示不可中断状态。
    
    5种基本状态后可以加的字母含义如下：
    ＜：表示进程运行在高优先级上。
    N：表示进程运行在低优先级上。
    L：表示进程有页面锁定在内存中。
    S：表示进程是控制进程。
    L：表示进程是多线程的。
    +：表示当前进程运行在前台。
    
START：该进程被触发启动的时间。
TIME：该进程实际使用CPU运作的时间。
COMMAND：启动该进程的实际指令。

5种基本状态后还可以加一些字母，如Ss、R+，如图：

2．使用ps命令查看进程，用标准的格式来显示进程

ps命令常用的选项如下：
-e：显示所有进程。
-f：显示完整格式输出。
常用的组合：ps -ef

进程相关信息每列含义如下：
UID：启动进程的用户的ID。
PID：进程的ID。
PPID：父进程的ID。
C：进程生命周期中CPU的利用率。
STIME：进程启动时的系统时间。
TTY：表明进程在哪个终端设备上运行。如果显示“?”，表示与终端无关，这种进程一般是内核态进程。另外，tty1～tty6是本机上的登入者程序，若为pts/0等，则表示运行在虚拟终端上的进程。
TIME：运行进程累计占用CPU的时间。
CMD：启动的程序名称。