Linux进程知识

程序是为了完成某种任务而设计的软件，比如 vim 是程序。什么是进程呢？进程就是运行中的程序

既然有方法将被放置在后台的工作提至前台或者让它从停止变成继续运行在后台，当然也有方法删除一个工作，或者重启等等

#kill的使用格式如下
kill -signal %jobnumber

#signal从1-64个信号值可以选择，可以这样查看
kill －l
其中常用的有这些信号值

信号值 作用
-1  重新读取参数运行，类似与restart
-2  如同 ctrl+c 的操作退出　
-9  强制终止该任务　　　
-15 正常的方式终止该任务

top 工具是我们常用的一个查看工具，能实时的查看我们系统的一些关键信息的变化:


top 是一个在前台执行的程序，所以执行后便进入到这样的一个交互界面，正是因为交互界面我们才可以实时的获取到系统与进程的信息。在交互界面中我们可以通过一些指令来操作和筛选。在此之前我们先来了解显示了哪些信息。

我们看到 top 显示的第一排，

内容  解释
top 表示当前程序的名称
11:05:18    表示当前的系统的时间
up 8 days,17:12 表示该机器已经启动了多长时间
1 user  表示当前系统中只有一个用户
load average: 0.29,0.20,0.25    分别对应1、5、15分钟内cpu的平均负载
load average 在 wikipedia 中的解释是 the system load is a measure of the amount of work that a computer system is doing 也就是对当前 CPU 工作量的度量，具体来说也就是指运行队列的平均长度，也就是等待 CPU 的平均进程数相关的一个计算值。

我们该如何看待这个load average 数据呢？

假设我们的系统是单 CPU、单内核的，把它比喻成是一条单向的桥，把CPU任务比作汽车。

load = 0 的时候意味着这个桥上并没有车，cpu 没有任何任务；
load < 1 的时候意味着桥上的车并不多，一切都还是很流畅的，cpu 的任务并不多，资源还很充足；
load = 1 的时候就意味着桥已经被车给沾满了，没有一点空隙，cpu 的已经在全力工作了，所有的资源都被用完了，当然还好，这还在能力范围之内，只是有点慢而已；
load > 1 的时候就意味着不仅仅是桥上已经被车占满了，就连桥外都被占满了，cpu 已经在全力的工作了，系统资源的用完了，但是还是有大量的进程在请求，在等待。若是这个值大于２，大于３，超过 CPU 工作能力的 2，３。而若是这个值 > 5 说明系统已经在超负荷运作了。【注释1】
这是单个 CPU 单核的情况，而实际生活中我们需要将得到的这个值除以我们的核数来看。我们可以通过一下的命令来查看 CPU 的个数与核心数

#查看物理CPU的个数
#cat /proc/cpuinfo |grep "physical id"|sort |uniq|wc -l

#每个cpu的核心数
cat /proc/cpuinfo |grep "physical id"|grep "0"|wc -l
通过上面的指数我们可以得知 load 的临界值为 1 ，但是在实际生活中，比较有经验的运维或者系统管理员会将临界值定为0.7。这里的指数都是除以核心数以后的值，不要混淆了

若是 load < 0.7 并不会去关注他；
若是 0.7< load < 1 的时候我们就需要稍微关注一下了，虽然还可以应付但是这个值已经离临界不远了；
若是 load = 1 的时候我们就需要警惕了，因为这个时候已经没有更多的资源的了，已经在全力以赴了；
若是 load > 5 的时候系统已经快不行了，这个时候你需要加班解决问题了
通常我们都会先看 15 分钟的值来看这个大体的趋势，然后再看 5 分钟的值对比来看是否有下降的趋势。


top 的第二行数据，基本上第二行是进程的一个情况统计

内容  解释
Tasks: 26 total 进程总数 　
1 running   1个正在运行的进程数
25 sleeping 25个睡眠的进程数
0 stopped   　没有停止的进程数
0 zombie    没有僵尸进程数
来看 top 的第三行数据，这一行基本上是 CPU 的一个使用情况的统计了

内容  解释
Cpu(s): 1.0%us  用户空间进程占用CPU百分比
1.0% sy 内核空间运行占用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
97.9%id 空闲CPU百分比
0.0%wa  等待输入输出的CPU时间百分比
0.1%hi  硬中断(Hardware IRQ)占用CPU的百分比
0.0%si  软中断(Software IRQ)占用CPU的百分比
0.0%st  (Steal time) 是 hypervisor 等虚拟服务中，虚拟 CPU 等待实际 CPU 的时间的百分比
CPU 利用率是对一个时间段内 CPU 使用状况的统计，通过这个指标可以看出在某一个时间段内 CPU 被占用的情况，而 Load Average 是 CPU 的 Load，它所包含的信息不是 CPU 的使用率状况，而是在一段时间内 CPU 正在处理以及等待 CPU 处理的进程数情况统计信息，这两个指标并不一样。

来看 top 的第四行数据，这一行基本上是内存的一个使用情况的统计了：

内容  解释
8176740 total   物理内存总量
8032104 used    使用的物理内存总量
144636 free 空闲内存总量
313088 buffers  用作内核缓存的内存量
注意

系统的中可用的物理内存最大值并不是 free 这个单一的值，而是 free + buffers + swap 中的 cached 的和

来看 top 的第五行数据，这一行基本上是交换区的一个使用情况的统计了

内容  解释
total   交换区总量
used    使用的交换区总量
free    空闲交换区总量
cached  缓冲的交换区总量,内存中的内容被换出到交换区，而后又被换入到内存，但使用过的交换区尚未被覆盖
在下面就是进程的一个情况了

列名  解释
　PID    进程id
USER    该进程的所属用户
PR  该进程执行的优先级 priority 值
NI  该进程的 nice 值
VIRT    该进程任务所使用的虚拟内存的总数
RES 该进程所使用的物理内存数，也称之为驻留内存数
SHR 该进程共享内存的大小
S   该进程进程的状态: S=sleep R=running Z=zombie
%CPU    该进程CPU的利用率
%MEM    该进程内存的利用率
TIME+   该进程活跃的总时间
COMMAND 该进程运行的名字
注意

NICE 值叫做静态优先级，是用户空间的一个优先级值，其取值范围是-20至19。这个值越小，表示进程”优先级”越高，而值越大“优先级”越低。nice值中的 -20 到 19，中 -20 优先级最高， 0 是默认的值，而 19 优先级最低

PR 值表示 Priority 值叫动态优先级，是进程在内核中实际的优先级值，进程优先级的取值范围是通过一个宏定义的，这个宏的名称是 MAX_PRIO，它的值为 140。Linux 实际上实现了 140 个优先级范围，取值范围是从 0-139，这个值越小，优先级越高。而这其中的 0 - 99 是实时进程的值，而 100 - 139 是给用户的。

其中 PR 中的 100 to 139 值部分有这么一个对应 PR = 20 + (-20 to +19)，这里的 -20 to +19 便是nice值，所以说两个虽然都是优先级，而且有千丝万缕的关系，但是他们的值，他们的作用范围并不相同

VIRT 任务所使用的虚拟内存的总数，其中包含所有的代码，数据，共享库和被换出 swap空间的页面等所占据空间的总数

在上文我们曾经说过 top 是一个前台程序，所以是一个可以交互的

常用交互命令  解释
q   退出程序
I   切换显示平均负载和启动时间的信息
P   根据CPU使用百分比大小进行排序
M   根据驻留内存大小进行排序
i   忽略闲置和僵死的进程，这是一个开关式命令
k   终止一个进程，系统提示输入 PID 及发送的信号值。一般终止进程用 15 信号，不能正常结束则使用 9 信号。安全模式下该命令被屏蔽。
好好的利用 top 能够很有效的帮助我们观察到系统的瓶颈所在，或者是系统的问题所在。