linux 浅析进程
一:理论知识
1:在了解linux进程之前,我们先来了解了解shell脚本在执行命令的过程,
shell也是一个程序,它与其他程 序最大的不同是:它的目的是执行其他程序,而不是从事计算,绘图,存储等等具体事务。分析一下shell的工作原理有助于破除shell的神秘感,更好的 掌握shell命令。以ls -l *.c 为例
1、shell不断询问是否有键盘输入,用户以enter结束键盘输入后,shell程序以空格为分隔符,得到"ls","-l","*.c",三个字符串。
2、 shell发现第三个字符串包含"*"通配符,就会在当前路径(或指定路径)下搜索满足这个通配符的文件。有bar.c和foo.c两个文件,然后展开成 {"ls","-l","bar.c","foo.c"}四个字符串,并保存在argv这个二维字符数组中,并赋值argc为4。
3、 shell然后搜索PATH这个全局变量保存的路径,寻找一个叫"ls"的命令。如果存在,则fork()一个子进程,调用exec()加载运行ls命 令。ls的main(int argc, string ** argv)函数的参数就是从shell那里得来的。若不存在就会提示用户"command not found"。
4、ls程序执行后,会分析argc和argv,"-l"表示这是一个选项开关,表明用户想得到文件的详细信息,并把这个开关量保存,以便最后输出的时候选择信息的格式。
5、ls执行完既定的步骤后,退出并返回退出码,若成功则返回0,否则根据错误的不同返回不同的非零数字。
6、shell在得到成功退出码后,继续等待用户输入
参考hjx5200的文档
如上:命令在执行过程中,
命令-->二进制文件--->运行---->作相应的加载--->得出结论 在此过程中,所记录的东西会产生进程;
2.进程:系统没有干完的活 即cpu未完成的工作,正在运行的程序 类型:程序进程/服务进程(eg:apache)常驻在内存中 一个程序运行时至少产生一个进程
在内核看来,进程是一个个实体,内核必须在它们之间共享各种计算机资源。对于像内存这样的受限资源来说,内核一开始会为进程分配一定数量的资源,并在进程的生命周期内,统筹该进程和整个系统对资源的需求,对这一分配进行调整。程序终止时,内核会释放所有此类资源,供其他进程重新使用。其他资源(如 CPU、网络带宽等)等属于可再生资源,但必须在所有进程间平等共享。
3.进程管理的作用:
判断服务器的健康状态
查看系统中的所有进程
杀死进程
4:进程的内存布局
逻辑上将一个进程划分为以下几个部分(也称为段)
文本 :程序的指令。
数据 :程序使用的静态变量。
堆 :程序可从该区域动态分配额外内存。
栈 :随机数调用、返回而增减的一片内存,用于为局部变量和函数调用链接信息分配存储空间。
5:创建进程和执行程序
进程可使用系统调用fork()来创建一个新进程。调用fork()的进程被称为父进程,新创建的进程则被称为子进程。内核通过对父进程的复制来创 建子进程。子进程从父进程处继承数据段、栈段以及堆段的副本后,可以修改这些内容,不会影响父进程的“原版”内容。(在内存中被标记为只读的程序文本段则 由父、子进程共享)
然后,子进程要么去执行与父进程共享代码中的另一组不同函数,或者,更为常见的情况是使用系统调用execve()去加载并执行一个全新程序。execve()会销毁现有的文本段、数据段、栈段及堆段,并根据新程序的代码,创建新段来替换它们。
6:进程ID和父进程ID
每一进程都有一个唯一的整数型进程标识符(PID).此外,每一进程还具有一个父进程标识符(PPID)属性,用以标识请求内核创建自己的进程。
7:进程终止和终止状态
可使用以下两种方式之一来终止一个进程:其一,进程可使用_exit( )系统调用(或相关的exit()库函数),请求退出;其二,向进程传递信号,将其"杀死”。无论以何种方式退出,进程都会生成“终止状态”,一个非负小 整数,可供父进程的wait()系统调用检测。在调用_exit()的情况下,进程会指明自己的终止状态。若由信号来“杀死”进程,则会根据导致进程“死 亡”的信号类型来设置进程的终止状态。(有时会将传递进_exit()的参数称为进程的“退出状态”,以示与终止状态有所不同,后者要第指传递给 _exit()的参数值,要么表示“杀死”进程的信号。)
根据 惯例,终止状态为0表示进程“功成身退”,非0则表示有错误发生。大多数shell会将前一执行程序的终止状态保存于shell变量$?中。
二:进程的状态
1:system Monitor(命令打开:)中状态:status:1:sleeping(要使用时可以被唤醒)
2:running
3:stop(不可以自动唤醒 可以手动唤醒,cpu可以将此处所使用的信息传递给进程)
2.状态切换:系统回收cpu上缓存信息资源/使用某些程序
3.系统资源:硬盘 cpu 内存
cpu一级缓存(直接可以用)
二级缓存
内存(需要去取)如果内存中资源被回收,则进程关闭
4:ps 默认查看所处shell处产生的进程
三:进程所涉及的一些命令
####1.ps命令####
ps
a ##关于当前环境的所有进程
x ##与当前环境无关的所有进程
f ##显示进程从属关系
e ##显示进程调用环境工具的详细信息
l ##长列表显示进程的详细信息
u ##显示进程的用户信息
加-和不加-的区别:
ps aux #查看系统中所有进程,使用BSD操作系统格式
ps -le # 查看系统中所有进程 ,使用linux操作格式
ps aux
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
user:该进程由哪个用户产生
pid:进程的id号
%cpu:该进程占用cpu资源的百分比
%mem:该进程占有物理内存百分比
VSZ:该进程占用虚拟内存的大小
RSS:该进程占用实际内存的大小
tty:该进程在哪个终端进行tty1-tty7代表本地控制台,pts/0-255代表虚拟终端
状态:
R:运行
S:睡眠
T:停止状态
s:包含子进程
+:位于后台
ps ax -o %cpu,%mem,user,group,comm,nice,pid ##指定显示进程的某些信息
%cpu ##显示进程cpu负载
%mem ##显示进程内存负载
user ##进程用户
group ##进程组
comm ##进程名称
nice ##进程优先级
pid ##进程的id
ps ax -o %cpu,comm --sort <+|-%cpu > <+|-%mem> ##按照进程信息排序
+ ##正序
- ##倒序
%cpu ##cpu负载排序
%mem ##内存负载
####2.环境中进程的前后台调用####
jobs ##查看被打入环境后台的进程
ctrl+z ##把占用终端的进程打入后台
fg ##把后台进程调回前台
bg ##把后台暂停的进程运行
comm & ##让命令直接在后台运行
###7.top命令####
top ##监控系统负载工具
top 和 ps 区别
##ps看到的是命令执行瞬间的进程信息,top可以持续的监视
##ps只是查看进程,而top还可以监控系统性能,如平均负载,cpu,内存
##top可以直接操作进程,如改变优先级(命令r)和关闭进程(命令k)