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能够方便地管理Linux系统运行进程的几个命令

  Linux系统中,运行中的程序在称作进程。当程序以可执行文件存放在存储中,并且运行的时候,每个进程会被动态得分配系统资源、内存、安全属性和与之相关的状态。在Linux系统下,最困难的工作之一就是跟踪正在系统中运行的程序,尤其是现在,图形桌面使用很多的程序,只是为了生成一个桌面环境,系统中运行了太多的进程,幸运的是,
有一些命令行工具可使这些任务轻松些可以有多个进程关联到同一个程序,并同时执行不会互相干扰。操作系统会有效地管理和追踪所有运行着的进程。

为了管理这些进程,用户应该能够:

查看所有运行中的进程
查看进程消耗资源
定位个别进程并且对其执行指定操作
改变进程的优先级
杀死指定进程
限制进程可用的系统资源等
Linux提供了许多命令来让用户来高效掌

通过这些关键的命令来全程管理你的应用。

  一般来说,应用程序进程的生命周期有三种主要状态:启动、运行和停止。如果我们想成为称职的管理员,每个状态都可以而且应该得到认真的管理。这八个命令可用于管理进程的整个生命周期。

启动进程
启动进程的最简单方法是在命令行中键入其名称,然后按回车键。如果要启动 Nginx web 服务器,请键入 nginx 。也许您只是想看看其版本。

alan@workstation:~$ nginx
alan@workstation:~$ nginx -v
nginx version: nginx/1.14.0

查看您的可执行路径
以上启动进程的演示是假设可执行文件位于您的可执行路径中。理解这个路径是可靠地启动和管理进程的关键。管理员通常会为他们想要的目的定制这条路径。您可以使用 echo $PATH 查看您的可执行路径。

alan@workstation:~$ echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin
WHICH

使用 which 命令查看可执行文件的完整路径。

alan@workstation:~$ which nginx
/opt/nginx/bin/nginx

我将使用流行的 web 服务器软件 Nginx 作为我的例子。假设安装了 Nginx。如果执行 which nginx 的命令什么也不返回,那么是找不到 Nginx 了,因为它只搜索您指定的可执行路径。有三种方法可以补救一个进程不能简单地通过名字启动的情况。首先是键入完整路径 —— 虽然,我不情愿输入全部路径,您会吗?

alan@workstation:~$ /home/alan/web/prod/nginx/sbin/nginx -v
nginx version: nginx/1.14.0

第二个解决方案是将应用程序安装在可执行文件路径中的目录中。然而,这有时可能是办不到的,特别是如果您没有 root 权限。

第三个解决方案是更新您的可执行路径环境变量,包括要使用的特定应用程序的安装目录。这个解决方案是与 shell 相关的。例如,Bash 用户需要在他们的 .bashrc 文件中编辑 PATH= 行。

PATH="$HOME/web/prod/nginx/sbin:$PATH"
现在,重复您的 echo 和 which 命令或者尝试检查版本。容易多了!

alan@workstation:~$ echo $PATH
/home/alan/web/prod/nginx/sbin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin
alan@workstation:~$ which nginx
/home/alan/web/prod/nginx/sbin/nginx
alan@workstation:~$ nginx -v                                               
nginx version: nginx/1.14.0

保持进程运行
NOHUP
注销或关闭终端时,进程可能不会继续运行。这种特殊情况可以通过在要使用 nohup 命令放在要运行的命令前面让进程持续运行。此外,附加一个& 符号将会把进程发送到后台,并允许您继续使用终端。例如,假设您想运行 myprogram.sh 。

nohup myprogram.sh &
nohup 会返回运行进程的 PID。接下来我会更多地谈论 PID。

管理正在运行的进程
每个进程都有一个唯一的进程标识号 (PID) 。这个数字是我们用来管理每个进程的。我们还可以使用进程名称,我将在下面演示。有几个命令可以检查正在运行的进程的状态。让我们快速看看这些命令。

PS
最常见的是 ps 命令。ps 的默认输出是当前终端中运行的进程的简单列表。如下所示,第一列包含 PID。

alan@workstation:~$ ps
PID TTY          TIME CMD
23989 pts/0    00:00:00 bash
24148 pts/0    00:00:00 ps

我想看看我之前启动的 Nginx 进程。为此,我告诉 ps 给我展示每一个正在运行的进程(-e)和完整的列表(-f)。

alan@workstation:~$ ps -ef
UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root         1     0  0 Aug18 ?        00:00:10 /sbin/init splash
root         2     0  0 Aug18 ?        00:00:00 [kthreadd]
root         4     2  0 Aug18 ?        00:00:00 [kworker/0:0H]
root         6     2  0 Aug18 ?        00:00:00 [mm_percpu_wq]
root         7     2  0 Aug18 ?        00:00:00 [ksoftirqd/0]
root         8     2  0 Aug18 ?        00:00:20 [rcu_sched]
root         9     2  0 Aug18 ?        00:00:00 [rcu_bh]
root        10     2  0 Aug18 ?        00:00:00 [migration/0]
root        11     2  0 Aug18 ?        00:00:00 [watchdog/0]
root        12     2  0 Aug18 ?        00:00:00 [cpuhp/0]
root        13     2  0 Aug18 ?        00:00:00 [cpuhp/1]
root        14     2  0 Aug18 ?        00:00:00 [watchdog/1]
root        15     2  0 Aug18 ?        00:00:00 [migration/1]
root        16     2  0 Aug18 ?        00:00:00 [ksoftirqd/1]
alan     20506 20496  0 10:39 pts/0    00:00:00 bash
alan     20520  1454  0 10:39 ?        00:00:00 nginx: master process nginx
alan     20521 20520  0 10:39 ?        00:00:00 nginx: worker process
alan     20526 20506  0 10:39 pts/0    00:00:00 man ps
alan     20536 20526  0 10:39 pts/0    00:00:00 pager
alan     20564 20496  0 10:40 pts/1    00:00:00 bash

您可以在上面 ps 命令的输出中看到 Nginx 进程。这个命令显示了将近 300 行,但是我在这个例子中缩短了它。可以想象,试图处理 300 行过程信息有点混乱。我们可以将这个输出输送到 grep,过滤一下仅显示 nginx。

alan@workstation:~$ ps -ef |grep nginx
alan     20520  1454  0 10:39 ?        00:00:00 nginx: master process nginx
alan     20521 20520  0 10:39 ?        00:00:00 nginx: worker process

确实更好了。我们可以很快看到,Nginx 有 20520 和 20521 的 PID。

PGREP
pgrep 命令更加简化单独调用 grep 遇到的问题。

alan@workstation:~$ pgrep nginx
20520
20521

假设您在一个托管环境中,多个用户正在运行几个不同的 Nginx 实例。您可以使用 -u 选项将其他人排除在输出之外。

alan@workstation:~$ pgrep -u alan nginx
20520
20521
PIDOF

另一个好用的是 pidof。此命令将检查特定二进制文件的 PID,即使另一个同名进程正在运行。为了建立一个例子,我将我的 Nginx 复制到第二个目录,并以相应的路径前缀启动。在现实生活中,这个实例可能位于不同的位置,例如由不同用户拥有的目录。如果我运行两个 Nginx 实例,则pidof 输出显示它们的所有进程。

alan@workstation:~$ ps -ef |grep nginx
alan     20881  1454  0 11:18 ?        00:00:00 nginx: master process ./nginx -p /home/alan/web/prod/nginxsec
alan     20882 20881  0 11:18 ?        00:00:00 nginx: worker process
alan     20895  1454  0 11:19 ?        00:00:00 nginx: master process nginx
alan     20896 20895  0 11:19 ?        00:00:00 nginx: worker process

使用 grep 或 pgrep 将显示 PID 数字,但我们可能无法辨别哪个实例是哪个。

alan@workstation:~$ pgrep nginx
20881
20882
20895
20896

pidof 命令可用于确定每个特定 Nginx 实例的 PID。

alan@workstation:~$ pidof /home/alan/web/prod/nginxsec/sbin/nginx
20882 20881
alan@workstation:~$ pidof /home/alan/web/prod/nginx/sbin/nginx
20896 20895

TOP
top 命令已经有很久的历史了,对于查看运行进程的细节和快速识别内存消耗等问题是非常有用的。其默认视图如下所示。

top - 11:56:28 up 1 day, 13:37,  1 user,  load average: 0.09, 0.04, 0.03
Tasks: 292 total,   3 running, 225 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.1 us,  0.2 sy,  0.0 ni, 99.7 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem : 16387132 total, 10854648 free,  1859036 used,  3673448 buff/cache
KiB Swap:        0 total,        0 free,        0 used. 14176540 avail Mem
  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
17270 alan      20   0 3930764 247288  98992 R   0.7  1.5   5:58.22 gnome-shell
20496 alan      20   0  816144  45416  29844 S   0.5  0.3   0:22.16 gnome-terminal-
21110 alan      20   0   41940   3988   3188 R   0.1  0.0   0:00.17 top
    1 root      20   0  225564   9416   6768 S   0.0  0.1   0:10.72 systemd
    2 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.01 kthreadd
    4 root       0 -20       0      0      0 I   0.0  0.0   0:00.00 kworker/0:0H
    6 root       0 -20       0      0      0 I   0.0  0.0   0:00.00 mm_percpu_wq
    7 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.08 ksoftirqd/0

可以通过键入字母 s 和您喜欢的更新秒数来更改更新间隔。为了更容易监控我们的示例 Nginx 进程,我们可以使用 -p 选项并传递 PID 来调用 top。这个输出要干净得多。

alan@workstation:~$ top -p20881 -p20882 -p20895 -p20896
Tasks:   4 total,   0 running,   4 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  2.8 us,  1.3 sy,  0.0 ni, 95.9 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem : 16387132 total, 10856008 free,  1857648 used,  3673476 buff/cache
KiB Swap:        0 total,        0 free,        0 used. 14177928 avail Mem
  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
20881 alan      20   0   12016    348      0 S   0.0  0.0   0:00.00 nginx
20882 alan      20   0   12460   1644    932 S   0.0  0.0   0:00.00 nginx
20895 alan      20   0   12016    352      0 S   0.0  0.0   0:00.00 nginx
20896 alan      20   0   12460   1628    912 S   0.0  0.0   0:00.00 nginx

在管理进程,特别是终止进程时,正确确定 PID 是非常重要。此外,如果以这种方式使用 top,每当这些进程中的一个停止或一个新进程开始时,top 都需要被告知有新的进程。

终止进程
KILL
有趣的是,没有 stop 命令。在 Linux 中,有 kill 命令。kill 用于向进程发送信号。最常用的信号是“终止”(SIGTERM)或“杀死”(SIGKILL)。然而,还有更多。下面是一些例子。完整的列表可以用 kill -L 显示。

 1) SIGHUP       2) SIGINT       3) SIGQUIT      4) SIGILL       5) SIGTRAP
 6) SIGABRT      7) SIGBUS       8) SIGFPE       9) SIGKILL     10) SIGUSR1
11) SIGSEGV     12) SIGUSR2     13) SIGPIPE     14) SIGALRM     15) SIGTERM

注意第 9 号信号是 SIGKILL,通常,我们会发出比如 kill -9 20896 这样的命令。默认信号是 15,这是 SIGTERM。请记住,许多应用程序都有自己的停止方法。Nginx 使用 -s 选项传递信号,如 stop 或 reload。通常,我更喜欢使用应用程序的特定方法来停止操作。然而,我将演示用 kill 命令来停止 Nginx 进程 20896,然后用 pgrep 确认它已经停止。PID 20896 就不再出现。

alan@workstation:~$ kill -9 20896
 
alan@workstation:~$ pgrep nginx
20881
20882
20895
22123
PKILL

命令 pkill 类似于 pgrep,因为它可以按名称搜索。这意味着在使用 pkill 时必须非常小心。在我的 Nginx 示例中,如果我只想杀死一个 Nginx 实例,我可能不会选择使用它。我可以将 Nginx 选项 -s stop 传递给特定的实例来消除它,或者我需要使用 grep 来过滤整个 ps 输出。

/home/alan/web/prod/nginx/sbin/nginx -s stop
/home/alan/web/prod/nginxsec/sbin/nginx -s stop

如果我想使用 pkill,我可以包括 -f 选项,让 pkill 过滤整个命令行参数。这当然也适用于 pgrep。所以,在执行 pkill -f 之前,首先我可以用 pgrep -a 确认一下。

alan@workstation:~$ pgrep -a nginx
20881 nginx: master process ./nginx -p /home/alan/web/prod/nginxsec
20882 nginx: worker process
20895 nginx: master process nginx
20896 nginx: worker process

我也可以用 pgrep -f 缩小我的结果。pkill 使用相同参数会停止该进程。

alan@workstation:~$ pgrep -f nginxsec
20881
                                          
alan@workstation:~$ pkill -f nginxsec

   pgrep(尤其是 pkill)要记住的关键点是,您必须始终确保搜索结果准确性,这样您就不会无意中影响到错误的进程。

大多数这些命令都有许多命令行选项,所以我总是建议阅读每一个命令的 man 手册页。虽然大多数这些命令都存在于 Linux、Solaris 和 BSD 等平台上,但也有一些不同之处。在命令行工作或编写脚本时,始终测试并随时准备根据需要进行更正。

 

小结:

    killall命令非常强大,它可以根据进程的名称而不是难以记住的PID来停止进程。同时它还允许使用通配符,对于处理出错的系统极为有用。
但需要注意的是,作为根目录登陆是,killall命令要格外小心使用通配符,这样很容易意外停止重要的系统进程,导致文件系统受损!