第十章 Centos7-系统进程管理
本节所讲内容：
10.1 进程概述和ps查看进程工具
10.2 uptime查看系统负载-top动态管理进程
10.3 前后台进程切换- nice进程优先级-实战screen后台执行命令
10.1 进程概述和ps管理进程
10.1.1 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：
• 已分配内存的地址空间；
• 安全属性，包括所有权凭据和特权；
• 程序代码的一个或多个执行线程；
• 进程状态
程序： 二进制文件，静态 /bin/date,/usr/sbin/sshd
进程： 是程序运行的过程， 动态，有生命周期及运行状态。
下图所示的是进程的生命周期：

描述如下：
父进程复制自己的地址空间（fork [fɔ:k] 分叉）创建一个新的（子）进程结构。每个新进程分配一个唯一的进程 ID （PID），满足跟踪安全性之需。PID 和 父进程 ID （PPID）是子进程环境的元素，任何进程都可以创建子进程，所有进程都是第一个系统进程的后代。
centos5或6PID为1的进程是： init
centos7 PID为1的进程是： systemd
僵尸进程：一个进程使用fork创建子进程，如果子进程退出，而父进程并没有调用wait或waitpid获取子进程的状态信息，那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中。这种进程称之为僵尸进程。
用自己的话表达:父进程退出了， 子进程没有退出， 那么这些子进程就没有父进程来管理了，就变成僵尸进程。
10.1. 2 进程的属性
进程ID（PID)：是唯一的数值，用来区分进程
父进程的ID（PPID)
启动进程的用户ID（UID）和所归属的组（GID）
进程状态：状态分为运行R、休眠S、僵尸Z
进程执行的优先级
进程所连接的终端名
进程资源占用：比如占用资源大小（内存、CPU占用量）

10.1.3 使用ps查看进程工具
1、ps查看进程工具
例1：常用的参数：
a: 显示跟当前终端关联的所有进程
u: 基于用户的格式显示（U: 显示某用户ID所有的进程）
x: 显示所有进程，不以终端机来区分
例2：常用的选项组合是 ps -aux

[root@xuegod63 ~]# ps -axu | more

注： 最后一列[xxxx] 使用方括号括起来的进程是内核态的进程。 没有括起来的是用户态进程。
上面的参数输出每列含意：
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 占用内存的百分比； 
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：该程序目前的状态，Linux进程有5种基本状态：
R ：该程序目前正在运作，或者是可被运作；
   S ：该程序目前正在睡眠当中 (可说是 idle 状态啦！)，但可被某些讯号(signal) 唤醒。
   T ：该程序目前正在侦测或者是停止了；
Z ：该程序应该已经终止，但是其父程序却无法正常的终止他，造成 zombie (疆尸) 程序的状态
D 不可中断状态.  
5个基本状态后，还可以加一些字母，比如：Ss、R+，如下图：

它们含意如下:：
<: 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 process 被触发启动的时间；
TIME ：该 process 实际使用 CPU 运作的时间。
COMMAND：该程序的实际指令

例1： 查看进程状态
[root@xuegod63 ~]# vim a.txt
在另一个终端执行：
[root@xuegod63 ~]# ps -aux | grep a.txt #查看状态 S表示睡眠状态， + 表示前台
root 4435 0.0 0.2 151752 5292 pts/1 S+ 20:52 0:00 vim a.txt
root 4661 0.0 0.0 112676 996 pts/0 S+ 21:05 0:00 grep --color=auto a.txt
在vim a.txt 这个终端上 按下： ctrl+z
[1]+ 已停止 vim a.txt
在另一个终端执行：
[root@xuegod63 ~]# ps -aux | grep a.txt #查看状态 T表示停止状态
root 4435 0.0 0.2 151752 5292 pts/1 T 20:52 0:00 vim a.txt
root 4675 0.0 0.0 112676 996 pts/0 S+ 21:05 0:00 grep --color=auto a.txt
注：
ctrl-c 是发送 SIGINT 信号，终止一个进程
ctrl-z 是发送 SIGSTOP信号，挂起一个进程。将作业放置到后台(暂停)
ctrl-d 不是发送信号，而是表示一个特殊的二进制值，表示 EOF。代表输入完成或者注销

例2： D 不可中断状态
[root@xuegod63 ~]# tar -zcvf usr-tar.gz /usr/
#然后在另一个终端不断查看状态，由S+，R+变为D+

2、ps常用的参数： ps -ef
-e 显示所有进程
-f 显示完整格式输出
我们常用的组合： ps -ef

包含的信息如下
UID: 启动这些进程的用户
PID: 进程的ID
PPID: 父进程的进程号
C: 进程生命周期中的CPU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 是本机上面的登入者程序，若为 pts/0 等，则表示运行在虚拟终端上的进程。
TIME: 运行进程一共累计占用的CPU时间
CMD: 启动的程序名称

例1：测试CPU使用时间。
dd if=/dev/zero of=/a.txt count=10 bs=100M
[root@localhost ~]# ps -axu | grep dd
注：
ps aux 是用BSD的格式来显示进程。
ps -ef 是用标准的格式显示进程

10.2 uptime查看系统负载-top动态管理进程
10.2.1 uptime查看CPU负载工具
[root@localhost ~]# uptime
13:22:30 up 20days,  2 users,  load average: 0.06, 0.60, 0.48
弹出消息含意如下：

13:22:30 当前时间
up 20days 系统运行时间 ，说明此服务器连续运行20天了
2 user 当前登录用户数
load average: 0.06, 0.60, 0.48 系统负载，即任务队列的平均长度。 三个数值分别为  1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值。
任务队列的平均长度是什么？
大厅排除买票：

这时队列是4:
cpu队列数为3时，如图：

任务队列的平均长度 懂：1 不懂：2

互动：例1：找出当前系统中，CPU负载过高的服务器？
服务器1： load average: 0.15, 0.08, 0.01 1核
服务器2： load average: 4.15, 6.08, 6.01 1核
服务器3： load average: 10.15, 10.08, 10.01 4核
答案：服务器2
如果服务器的CPU为1核心，则load average中的数字 >=3 负载过高，如果服务器的CPU为4核心，则load average中的数字 >=12 负载过高。
经验：单核心，1分钟的系统平均负载不要超过3，就可以，这是个经验值。
如下图： 1人只能买1张票，排第四的人可能会急。 所以我们认为超过3就升级CPU

10.2.2 top命令
[root@xuegod63 ~]# top #top弹出的每行信息含意如下：
第一行内容和uptime弹出的信息一样
进程和CPU的信息( 第二、三行)

当有多个CPU时，这些内容可能会超过两行。内容如下：
Tasks: 481 total 进程总数
1 running 正在运行的进程数
480 sleeping 睡眠的进程数
0 stopped 停止的进程数
0 zombie 僵尸进程数
Cpu(s): 0.0% us 系统用户进程使用CPU百分比。
0.0% sy 内核中的进程占用CPU百分比
0.0% ni 用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比
98.7% id 空闲CPU百分比
0.0% wa cpu等待I/0完成的时间总量。
测试：
终端1：执行：top
终端2：dd if=/dev/zero of=/a.txt count=10 bs=100M
终端3：dd if=/dev/zero of=/a.txt count=10 bs=100M
如下：