Linux下进程概念，进程管理和日志系统

Posted 2022-09-09 cqmao

程序（procedure）：不太精确地说，程序就是执行一系列有逻辑、有顺序结构的指令，帮我们达成某个结果。就如我们去餐馆，给服务员说我要牛肉盖浇饭，

她执行了做牛肉盖浇饭这么一个程序，最后我们得到了这么一盘牛肉盖浇饭。它需要去执行，不然它就像一本武功秘籍，放在那里等人翻看。

 

进程（process）：进程是程序在一个数据集合上的一次执行过程，在早期的UNIX、Linux 2.4及更早的版本中，它是系统进行资源分配和调度的独立基本单位。

同上一个例子，就如我们去了餐馆，给服务员说我要牛肉盖浇饭，她执行了做牛肉盖浇饭这么一个程序，而里面做饭的是一个进程，做牛肉汤汁的是一个进程，

把牛肉汤汁与饭混合在一起的是一个进程，把饭端上桌的是一个进程。它就像是我们在看武功秘籍这么一个过程，然后一个篇章一个篇章地去练。

 

简单来说，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。

程序只是一些列指令的集合，是一个静止的实体，而进程不同，进程有以下的特性：

• 动态性：进程的实质是一次程序执行的过程，有创建、撤销等状态的变化。而程序是一个静态的实体。
• 并发性：进程可以做到在一个时间段内，有多个程序在运行中。程序只是静态的实体，所以不存在并发性。
• 独立性：进程可以独立分配资源，独立接受调度，独立地运行。
• 异步性：进程以不可预知的速度向前推进。
• 结构性：进程拥有代码段、数据段、PCB（进程控制块，进程存在的唯一标志）。也正是因为有结构性，进程才可以做到独立地运行

并发：在一个时间段内，宏观来看有多个程序都在活动，有条不紊的执行（每一瞬间只有一个在执行，只是在一段时间有多个程序都执行过）

并行：在每一个瞬间，都有多个程序都在同时执行，这个必须有多个 CPU 才行

 

线程（thread）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。因为线程中几乎不包含系统资源，所以执行更快、更有效率。

简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。另外，进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率。就如下图所示：

 

 

 

 

进程管理：

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。

 

ps 也是我们最常用的查看进程的工具之一，我们通过这样的一个命令来了解一下，他能给我带来哪些信息

内容	解释
F	进程的标志（process flags），当 flags 值为 1 则表示此子程序只是 fork 但没有执行 exec，为 4 表示此程序使用超级管理员 root 权限
USER	进程的拥有用户
PID	进程的 ID
PPID	其父进程的 PID
SID	session 的 ID
TPGID	前台进程组的 ID
%CPU	进程占用的 CPU 百分比
%MEM	占用内存的百分比
NI	进程的 NICE 值
VSZ	进程使用虚拟内存大小
RSS	驻留内存中页的大小
TTY	终端 ID
S or STAT	进程状态
WCHAN	正在等待的进程资源
START	启动进程的时间
TIME	进程消耗CPU的时间
COMMAND	命令的名称和参数

 

状态	解释
R	Running.运行中
S	Interruptible Sleep.等待调用
D	Uninterruptible Sleep.不可中断睡眠
T	Stoped.暂停或者跟踪状态
X	Dead.即将被撤销
Z	Zombie.僵尸进程
W	Paging.内存交换
N	优先级低的进程
<	优先级高的进程
s	进程的领导者
L	锁定状态
l	多线程状态
+	前台进程

 

通过 pstree 可以很直接的看到相同的进程数量，最主要的还是我们可以看到所有进程之间的相关性。

kill 命令的掌握：

#首先我们使用图形界面打开了 gedit、gvim，用 ps 可以查看到 ps aux

#使用9这个信号强制结束 gedit 进程 kill -9 1608

#我们再查找这个进程的时候就找不到了 ps aux | grep gedit

 

进程的执行顺序

 

当然就是靠该进程的优先级值来判定进程调度的优先级，而优先级的值就是上文所提到的 PR 与 nice 来控制与体现了

而 nice 的值我们是可以通过 nice 命令来修改的，而需要注意的是 nice 值可以调整的范围是 -20 ~ 19，其中 root 有着至高无上的权力，既可以调整自己的进程也可以调整其他用户的程序，

并且是所有的值都可以用，而普通用户只可以调制属于自己的进程，并且其使用的范围只能是 0 ~ 19，因为系统为了避免一般用户抢占系统资源而设置的一个限制，用 renice 来修改已经存在的进程的优先级

 

日志系统：

日志数据可以是有价值的信息宝库，也可以是毫无价值的数据泥潭。它可以记录下系统产生的所有行为，并按照某种规范表达出来。我们可以使用日志系统所记录的信息为系统进行排错，优化系统的性能，

或者根据这些信息调整系统的行为。收集你想要的数据，分析出有价值的信息，可以提高系统、产品的安全性，还可以帮助开发完善代码，优化产品。日志会成为在事故发生后查明“发生了什么”的一个很好的“取证”信息来源。

日志可以为审计进行审计跟踪。

在 Linux 中大部分的发行版都内置使用 syslog 系统日志，那么通过前期的课程我们了解到常见的日志一般存放在 /var/log 中。

日志名称	记录信息
alternatives.log	系统的一些更新替代信息记录
apport.log	应用程序崩溃信息记录
apt/history.log	使用 apt-get 安装卸载软件的信息记录
apt/term.log	使用 apt-get 时的具体操作，如 package 的下载、打开等
auth.log	登录认证的信息记录
boot.log	系统启动时的程序服务的日志信息
btmp	错误的信息记录
Consolekit/history	控制台的信息记录
dist-upgrade	dist-upgrade 这种更新方式的信息记录
dmesg	启动时，显示屏幕上内核缓冲信息,与硬件有关的信息
dpkg.log	dpkg 命令管理包的日志。
faillog	用户登录失败详细信息记录
fontconfig.log	与字体配置有关的信息记录
kern.log	内核产生的信息记录，在自己修改内核时有很大帮助
lastlog	用户的最近信息记录
wtmp	登录信息的记录。wtmp可以找出谁正在进入系统，谁使用命令显示这个文件或信息等
syslog	系统信息记录

 

日志的产生实现可以通过两种方式：

• 一种是由软件开发商自己来自定义日志格式然后指定输出日志位置；
• 一种方式就是 Linux 提供的日志服务程序，而我们这里系统日志是通过 syslog 来实现，提供日志管理服务。

首先我们来看 rsyslog 的配置文件是什么样子的，而 rsyslog 的配置文件有两个，

• 一个是 /etc/rsyslog.conf
• 一个是 /etc/rsyslog.d/50-default.conf。

第一个主要是配置的环境，也就是 rsyslog 加载什么模块，文件的所属者等；而第二个主要是配置的 Filter Conditions