Linux中的进程管理

一.进程定义：

1.进程的定义：

总的来说，进程是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础：
[1]程序是静态的代码文件。
[2]进程是指程序运行时的形态。
[3]进程是程序的一个副本。
[4]进程是有生命周期的（准备期，运行期，终止期）。

2.进程和线程：

总的来说，线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。则：
[1]进程是资源调用的最小单位。
[2]线程是进程的最小单位。
[3]程序执行流是从上倒下贯穿运行的 。
[4]进程是多任务物，cpu是多核心，多任务应该同时被每个核心处理，每个核心处理的任务叫线程。
[5]线程资源是共享的.。

3.进程状态：

用食堂大妈打饭这个事件可以形象地理解进程状态，若将打饭这个动作看作执行：
[1]R:食堂打饭已准摆好盘子和饭卡，排队等待阿姨打饭
[2]S:打饭的时候在旁边纠结选哪个菜，阿姨让你先站在旁边等着，等你选好了就可以排队等待阿姨打饭了
[3]T:打饭的时候没有带饭卡，阿姨让你站队伍旁边但是你却不能进行打饭这个操作
[4]D:视频的暂停键
[5]Z:打完饭后由于跟阿姨聊天而导致占了别人的打饭队伍，一直占用着系统资源不放，需要手动清除bug

二.进程命令查看：

1.图形进程查看工具：

执行命令后的界面：

图片左边所示的就是图形进程查看工具
Dependencies：依赖性，可以形象地用打饭这个程序，每个人都必须要带碗来理解

2.进程查看：

ps命令可以对于系统中的进程进行查看，其中ps命令下包含了三种执行风格，分别是UNIX,BSD,GNU，用man ps可以看到三种执行风格的差异，实际执行ps命令时三种风格的参数是可以混用的：

[1]ps a:与终端相关的进程:

[2]ps x:与终端无关的进程:

ps ax可以显示所有进程：

[3]ps u:用户信息归类的查看方式:

ps aux可以显示所有进程但与ps ax显示的信息不同：

[4]ps f:进程的层级关系：

用ps axf可以显示所有进程的层级关系：

[5]ps o:显示指定参数pid,comm,nice,pri,pcpu,ppid,stat,user,group，各个参数的输入顺序可以颠倒并且可以单独输入，参数之间相互独立互不影响：

[6]ps -e:显示所有进程:

[7]ps -f:显示信息的完整格式:

[8]ps -H:显示进程的层级结构:

[9]ps -o:显式指定参数:
ps -eo %cpu指按进程使用cpu的用量来显示所有进程：

[10]ps --sort==:按一定顺序显示进程信息：

其中以按进程使用cpu的用量来显示：ps -eo %cpu --sort==%cpu是按进程使用cpu从少到多的顺序显示的，ps -eo %cpu --sort==-%cpu是按进程使用cpu从多到少的顺序来显示的：


ps ax显示信息如下：

ps aux显示信息如下：

3.进程过滤：

pgrep命令可以对于进程进行过滤：

[1]-u uid:显示指定用户的进程；-U user:显示指定用户的进程:
由实验现象可得运行结果均为34680，对应ps运行结果中的进程bash，因此可得pgrep过滤出的结果为PID
[2]-t tty:显示指定终端的进程；-l:显示进程的名称；
-a:显示进程的完整名称:

由上一个实验得知tty为pts/0，则运行-t可得当前进程的PID，运行-lt显示PID和进程名称，运行-alt显示PID和完整名称，如上图所示
[3]-P:显示进程的子进程:

在-alt的基础上查看子进程，并在ps axf中找到对应PID下的进程就可以得到验证。

4.查看进程的PID:

5.动态进程查看：

top命令可以对进程进行动态查看：
top命令默认初始界面：
[1]第一行：top - 08:18:27 是系统时间，up 13:45 是运行时长，1 user 是当前系统中有1个用户，load average：0.07 0.05 0.01对应1min，5min，15min
[2]第二行：Tasks:324 total 是任务总量，5 running是正在运行，319 sleeping是休眠任务数量，0 stopped被暂停数量，0 zombie是僵死任务数量
[3]第三行：%Cpu(s)中21.6 us是用户空间，5.1 sy是内核空间，0.0ni是nice值调整时间，72.6 id是空闲时间，0.0 wa是等待io时间，0.7 hi是处理硬件中断时间，0.0 si是处理软件中断时间，0.0 st是被偷走的时间(vm使用时间)
[4]第四行：MiB Mem中1800.6 total是总量，194.7 free是空闲，1239.3 used是占用，366.6 buff/cache是缓存
[5]第五行：MiB Swap(交换分区用量)

top外部命令：

[1]top -d：执行top -d 1（刷新频率为1秒1次）：

[2]top -b/top -n 数字：以批次显示：

top内部命令：即先执行top后在top程序内部执行相关命令：

[1]P:cpu排序

[2]M:内存排序

[3]T:累计占用时间排序

[4]l：关闭/开启uptime信息

可以对比top程序界面，发现最上面一行消失。
[5]t：关闭/开启cpu和task

可以对比top程序界面，发现二，三行消失。
[6]s： 指定刷新频率

[7]k：操作进程：
首先打开另一个shell并执行命令vim，后在另一个shell中得到vim的pid，在按k后输入pid

enter后显示操作信号，输入操作信号15

操作后的结果就是将进程vim关闭

[8]u：查看指定用户进程
另开一个shell后登录其他用户并执行一个watch，在top中按u后输入该用户的名称

enter后就能看到该用户现在在执行的进程

若按u后不加任何用户名称，则系统默认为所有用户，所以top界面将回到默认初始界面。

三.进程优先级：

1.进程优先级：

[1]系统是多任务多用户的操作模式，任务的重要性是有区分的，如何确定任务的重要性？–优先级
[2]“优先级”范围： 0–139
[3]内核自控优先级范围：0-99
[4]用户可控优先级：100-139
[5]nice在Linux中的值范围是：-20-19，值越小，级越高；pri在Linux中的值的范围是：39-0，值越大，级越高，且nice和pri都是用户可控的优先级范围

2.进程优先级修改命令：

[1]renice执行时首先要用ps o comm,pri,nice,pid,stat查看进程对应pid，pri，ni后进行操作：

[2]nice：

3.进程优先级显示：

四.进程前后台调用：

整体实验：

分部实验：
[1]首先先执行gedit，再用ctl+z将gedit打入后台挂起，后用jobs查看，发现gedit无法编辑：

[2]然后用fg 1将gedit从后台挂起的状态调回前台，并且此时gedit可以进行编辑：

[3]再用ctl+z将gedit打入后台，用bg 1将gedit运行起来，但此时对应gedit状态有 & 显示，表明gedit运行程序在后台：

[4]实验结束时用ctl+c将gedit关闭，若用vim程序作为实验素材，则最后关闭用q,q!,wq,wq!退出vim模式即可。

五.进程信号信息：

1.进程信号：

2.进程信号控制工具：

实验时加你个进程信号控制工具与进程信号配合实验：

信号9和信号15都可以关闭进程，信号9更加强制，信号15关闭正常进程可以，但是对于被打入后台挂起的gedit进程则无法关闭

对于信号19和信号20，都可以暂停，但是信号19暂停时在上图所示左边的shell中依然可以输入，但是不会显示，在右边shell中用信号18开启显示后会看到刚才在暂停期间输入的指令，而信号20的阻塞会使在暂停中无法将输入的指令记录，因此在信号18开启显示以后也无法显示刚才暂停期间新输入的指令。

六.systemd守护进程：

1.远程操作主机：

ssh命令可以远程操作主机：

本实验环境是两个虚拟机，一个ipaddress为172.25.254.100，另一个为172.25.254.200，两个虚拟机之间相互连接：

如图所示，本实验是从172.25.254.100连接到172.25.254.200上，在实验中要通过ifconfig来查看当前用户的ipaddress，在执行ssh命令时，需要知道并输入被登录用户的密码，并且在首次登录时需要用yes/no回答系统问题。

2.守护进程：

守护进程：替内核分担程序控管的程序，通常PID为1，systemd–>systemctl，systemctl为管理系统服务，服务指在系统中开启的共享系统资源到网络中的程序。cs指client–server

3.systemctl命令用法：

[1]start和stop，以及用status查看当前状态：

用status查看当前状态界面如上图所示，使用start命令后系统状态变为active(runnning)，使用stop后状态变为inactive(dead)
在start状态下可以发现，两个虚拟机之间可以用ssh可以正常登录：


若将状态更改为stop，则不能用ssh登录，会显示登录失败：


[2]reload和restart：


reload和restart有相似之处也有不同之处，reload和restart都能刷新sshd的状态，但是reload不会改变ip，restart会刷新ip，等于reload相当于游戏中的不停服的更新，而restart相当于游戏中的停服更新
[3]enable和disable：

[4]list-units，list-unit-files，list-dependencies：



[5]mask和unmask：

sshd用mask锁定以后用状态查看时，会显示当前状态为已锁定状态，而用unmask解锁后状态会显示正常状态

用mask锁定后将无法修改其状态，status显示当前状态为已锁定，关闭状态，再用start命令去使其开启就会报错，显示更改失败。
用set-default可以设定系统运行模式：

用get-default可以查看系统运行状态：

set-default和get-default的实验对应进行：

七.系统中的登录审计:

[1]用172.25.254.100登录172.25.254.200，并在172.25.254.200中可以清晰地看到当前172.25.254.100正在登录当中：

[2]last可以查看成功的登陆记录，lastb可以查看不成功的登录记录：

用last命令可以清晰地看到172.25.254.100用户成功登录的次数和登录时间等，同时在实验时在172.25.254.100用户登录时故意输错密码三次，在172.25.254.200中用lastb就可以看到172.25.254.100有三次失败的登录记录。
w，last，lastb三个命令分别将其信息存储在不同的文件中：

实验时可以用输出重定向清空文件内容，也可以删除文件，删除后记得新建一个原文件