进程管理

Posted 2022-05-07 雾里屿伦

进程的优先级

什么是优先级

优先级高的进程，可以优先享用系统资源

优先级的定义和配置

在启动进程时，为不同的进程使用不同的调度策略
nice值越高：表示优先级越低，例如19，该进程容易将CPU使用量让给其他进程
nice值越低：表示优先级越高，例如-20，该进程更不倾向于让出CPU

1）使用top或ps命令查看进程的优先级

## 查看优先级的方法
   - 使用top查看优先级
     [root@cyr <sub>]# top
   - 使用ps查看优先级
     [root@cyr </sub>]# ps axo pid,user,nice,command|grep ssh

2）使用nice命令指定进程优先级

## 指定优先级执行命令
[root@cyr <sub>]# nice -n 19 vim 5.txt
## 另一个终端查看优先级
[root@cyr </sub>]# ps axo pid,user,nice,command|grep [v]im
6702 root      19 vim 5.txt

3）使用renice重置已经在运行程序的优先级

## 重置，已经在运行的程序，优先级
# 查看sshd服务的优先级
[root@cyr <sub>]# ps axo pid,user,nice,command|grep ssh
1124 root       0 /usr/sbin/sshd -D

# 重新设置sshd服务的优先级为-20
[root@cyr </sub>]# renice -n -20 1124
1124 (process ID) old priority 0, new priority -20
                 （老的优先级是0） （新的优先级是-20）

# 再次查看
[root@cyr ~]# ps axo pid,user,nice,command|grep ssh
1124 root     -20 /usr/sbin/sshd -D

后台进程管理

使用&，将进程放到后台运行，然后再使用jobs、bg、fg等方式查看进程状态，太麻烦了，所以我们推荐使用screen和nohup

# 在执行的命令后面加 & 会直接将命令放在后台执行
[root@cyr <sub>]# ping baidu.com &

# 先把进程放在后台暂停，配合bg将暂停的进程在后台恢复运行
Ctrl + z
joba bg fg

[root@cyr </sub>]# ping baidu.com
PING baidu.com (220.181.38.148) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 220.181.38.148 (220.181.38.148): icmp_seq=1 ttl=128 time=32.2 ms
64 bytes from 220.181.38.148 (220.181.38.148): icmp_seq=2 ttl=128 time=32.3 ms
^Z
[2]+  Stopped                 ping baidu.com

[root@cyr <sub>]# jobs
[1]+  Stopped                 ping baidu.com

[root@cyr </sub>]# bg 1

nohup是将执行的命令放入后台执行，并且将输出结果保存到nohup.out文件中

## 使用nohup命令最后要加&
[root@cyr <sub>]# nohup ping baidu.com &
[1] 7239
[root@cyr </sub>]# nohup: ignoring input and appending output to ‘nohup.out’ （忽略输入并且把输出追加到nohup.out文件中）

[root@cyr <sub>]# ll 
-rw-------. 1 root root   2525 May  6 22:14 nohup.out
[root@cyr </sub>]# ll  
-rw-------. 1 root root   5405 May  6 22:14 nohup.out

[root@cyr ~]# tail -f nohup.out （可用tail -f 查看最新结果）
结束kill + 7239 

screen将进程放入后台

screen ：将程序放入后台（开启一个子shell）
## 安装screen命令
[root@cyr <sub>]# yum install -y screen 
-ls：查看所有screen的后台进程
-r：指定后台进程号，进入该后台进程
-S：指定后台进程的名字
Ctrl + a + b：放在后台执行


[root@cyr </sub>]# screen -S ping_baidu
[detached from 8612.ping_baidu]

#（查看所有screen的后台进程）
[root@cyr <sub>]# screen -ls
There is a screen on:
  8612.ping_baidu (Detached)
1 Socket in /var/run/screen/S-root.

#（指定后台进程号，进入该进程）
[root@cyr </sub>]# screen -r 8612
[detached from 8612.ping_baidu]
（使用kill + 进程号杀掉）
[root@cyr ~]# kill 8612

# 使用screen查看ping网站的丢包率
先使用screen 命令进入子shell，然后Ctrl + c暂停
--- baidu.com ping statistics ---
26 packets transmitted, 26 received, 0% packet loss, time 25046ms
rtt min/avg/max/mdev = 31.794/51.012/168.274/40.277 ms
（发送26个包，接收26个包，0%丢包率，时间25046ms）

平均负载

[root@cyr ~]# uptime
23:44:03 up  7:28,  2 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
# 后三个数分别是：过去一分钟、五分钟、十五分钟的平均负载

什么是平均负载

平均负载是指单位时间内，系统处于可运行状态（R）和不可中断状态（D）的平均进程数，也就是平均活跃进程数
平均负载与CPU使用率并没有直接关系

平均负载多少合理

最理想的状态是每个CPU上都刚还运行着一个进程，这样每个CPU都得到了充分利用
所以在评判负载时，首先你要知道系统有几个CPU
# 如何查看cpu的个数
  1.top 按 1
  2.cat /proc/cpuinfo
  3.lscpu
  

假设现在在4，2，1核的CPU上，如果平均负载为2时，意味着什么呢？
1.在4个CPU的系统上，意味着CPU有50%空闲。
2.在2个CPU的系统上，以为这所有的CPU都刚好完全被占用。
3.在1个CPU的系统上，则意味着有一半的进程竞争不到CPU。
那么...平均负载有三个数值，我们应该关注哪个呢？（答：三个需要关注）


假设我们在有2个CPU系统上看到平均负载为2.73，6.90，12.98那么说明在过去1分钟内，系统有136%的超载（2.73/2*100%=136%）
5分钟：（6.90/2*100%=345%）
15分钟：(12.98/2*100%=649%)
但整体趋势来看，系统负载是在逐步降低。
  
## 平均负载多高需要关注呢？
当平均负载高于CPU数量70%的时候，你就应该分析排查负载高的问题了，一旦负载过高，就可能导致进程相应变慢，进而影响服务的正常功能。
但70%这个数字并不是绝对的，最推荐的方法，还是把系统的平均负载监控起来，然后根据更多的历史数据，判断负载的变化趋势，当发现负载有明显升高的趋势时，比如说负载翻倍了，你再去做分析和调查。

cpu类型

平均负载指的是每单位时间内，处于可运行状态和不可中断状态的进程数，所以，它不仅包括了正在使用CPU的进程数，还包括等待CPU和等待IO的进程数。

而CPU的使用率是单位时间内，CPU繁忙情况的统计，跟平均浮现在并不一定完全对应。
比如：
CPU密集型进程，使用大量的CPU会导致平均负载升高，此时这两者是一致的。
IO密集型进程，等待IO也会导致平均负载升高，但CPU使用率不一定很高。

大量等待CPU的进程调度也会导致平均负载升高，此时的CPU使用率也会比较高。

## CPU的种类也分为两种
   CPU密集型：计算相关
   IO密集型：数据库相关服务

例如mysql服务器，就需要尽量选择使用IO密集型CPU

企业级负载分析实战

某一台服务器很卡，怎么办？

卡的原因：服务器负载太高

如何定位，什么程序导致负载高？
如何定位，负载高是哪个硬件引起的？


IO：磁盘IO导致负载升高
CPU：CPU使用率会导致负载升高
启动大量进程：导致负载升高


## 总结分析流程
1.使用uptime或者top命令，查看系统负载
2.看1分钟，5分钟，15分钟的负载趋势
3.是什么情况导致负载上升
  mpstat -P ALL 5  是用户态，还是内核态导致负载上升
  用户态：cpu使用率，大量进程
  内核态：磁盘IO，压缩文件，网络存储挂载，下载文件，数据库查询语句
4.查看到底是那个程序，引起用户态或者内核态的负载上升？
  pidstat -u 5 2 
5.查到了是某个进程后
  - 运维
    执行了某条命令？
    启动了某个服务？
  - 开发
    查看开发写好的程序日志，导出日志，交给开发

测试

## 完全是因为目前没有用户量（我们的虚拟机没有用户量，只是用来模拟负载升高）
stress是Linux系统压力测试工具，这里我们用作异常进程模拟平均负载升高的场景
[root@localhost <sub>]# yum install -y stress

## 分析负载
mpstat是多核CPU性能分析工具，用来实时检查每个CPU的性能指标，以及所有CPU的平均指标。
pidstat是一个常用的进程性能分析工具，用来实时查看进程的CPU，内存，IO，以及上下文切换等性能指标。

## 启动4个cpu密集型的进程，4个占用cpu的进程，600秒之后超时断开
[root@localhost </sub>]# stress --cpu 4 --timeout 600

## top看平均负载有没有升高

## 查看所有的cpu，5s显示一次数据
[root@localhost <sub>]# mpstat -P ALL 5
下面可以看出，是用户态的进程导致CPU过高
Average:     CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
Average:     all   99.89    0.00    0.09    0.00    0.00    0.02    0.00    0.00    0.00    0.00
Average:       0   99.89    0.00    0.09    0.00    0.00    0.02    0.00    0.00    0.00    0.00

## %usr占用率高，是用户态进程，与cpu相关
## %sys占用率高，是内核态进程，与IO相关
## -u指定5s输出一次数据  2是共输出2组数据
[root@localhost </sub>]# pidstat -u 5 2

IO:磁盘IO导致负载升高命令
[root@localhost <sub>]# stress --io 100 --timeout 600
CPU：CPU会用率会导致负载升高命令
[root@localhost </sub>]# stress --cpu 100 --timeout 600
启动大量进程：导致负载升高命令
[root@localhost ~]# stress -c 100 --timeout 600


## 总结分析流程
1.使用uptime或者top命令，查看系统负载
2.看1分钟，5分钟，15分钟的负载趋势
3.是什么情况导致负载上升
  mpstat -P ALL 5  是用户态，还是内核态导致负载上升
  用户态：cpu使用率，大量进程
  内核态：磁盘IO，压缩文件，网络存储挂载，下载文件，数据库查询语句
4.查看到底是那个程序，引起用户态或者内核态的负载上升？
  pidstat -u 5 2 
5.查到了是某个进程后
  - 运维
    执行了某条命令？
    启动了某个服务？
  - 开发
    查看开发写好的程序日志，导出日志，交给开发

Linux假死怎么回事

什么是假死

所谓假死，就是能ping通，但是ssh连不上去，任何其他操作都没反应

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系统假死为什么还能ping通无法连接

此时的机器可以ping通，但是无法ssh连上去。这是由于ping是在系统底层处理的，没有参与进程调度，ssh要参与进程调度，但是优先级没oom killer高，总得不到调度，所以无法连接

出现假死怎么办

假死的情况很少发生，只有当代码写出bug很多的情况下会出现
建议使用nice将sshd的进程优先级调高，这样当系统没存吃紧，还能勉强登录sshd，进入调试，然后分析故障