Linux学习-47-Linux系统进程管理和启动方式

12 Linux系统管理（进程管理、工作管理和系统定时任务）

系统管理只是一个统称，软件管理、文件系统管理、启动管理和服务管理都可以归入系统管理当中。
主要了解进程管理、工作管理和系统定时任务。同时解决一些问题，如什么是进程、进程的管理方式是什么、工作管理的作用是什么、系统定时任务如何实现。

12.1 Linux进程管理及作用

用户在使用计算机系统时，监视系统进程的运行情况并适时终止一些失控的进程，是常见的操作。Windows使用”任务管理器”来进行进程管理的。
使用”任务管理器”主要有 3 个目的：
1. 利用”进程”标签来査看系统中到底运行了哪些程序和进程；
2. 利用”性能”和”用户”标签来判断服务器的健康状态；
3. 在”进程”标签中强制中止任务和进程；
Linux 中虽然使用命令进行进程管理，但是进程管理的主要目的是一样的，即查看系统中运行的程序和进程、判断服务器的健康状态和强制中止不需要的进程。
程序：是使用计算机语言编写的可以实现特定目标或解决特定问题的代码集合。进程：是正在执行的一个程序或命令，每个进程都是一个运行的实体，都有自己的地址空间，并占用一定的系统资源。当程序被执行时，执行人的权限和属性，以及程序的代码都会被加载入内存，操作系统给这个进程分配一个 ID，称为 PID（进程 ID）。进程是正在运行的程序，线程是程序内部的一条执行路径。
也就是说，在操作系统中，所有可以执行的程序与命令都会产生进程。只是有些程序和命令非常简单，如 ls 命令、touch 命令等，它们在执行完后就会结束，相应的进程也就会终结，所以我们很难捕捉到这些进程。但是还有一些程和命令，比如 httpd 进程，启动之后就会一直驻留在系统当中，我们把这样的进程称作常驻内存进程。
有些进程会产生一些新的进程，我们把这些进程称作子进程，而把这个进程本身称作父进程。比如，我们必须正常登录到 Shell 环境中才能执行系统命令，而 Linux 的标准 Shell 是 bash。我们在 bash 当中执行了 ls 命令，那么 bash 就是父进程，而 ls 命令是在 bash 进程中产生的进程，所以 ls 进程是 bash 进程的子进程。也就是说，子进程是依赖父进程而产生的，如果父进程不存在，那么子进程也不存在了。
进程管理的作用：使用 Windows 系统的过程中，使用任务管理器，很大程度上是为了强制关闭“未反应”的软件，也就是结束进程。这是很多使用进程管理工具或进程管理命令的人最常见的使用方法。不过，强制中止进程只是进程管理工作中最不常用的手段，因为每个进程都有自己正确的结束方法，而杀死进程是在正常方法已经失效的情况下的后备手段。
进程管理可以实现很多功能，例如一下几点：

a.查看系统中所有的进程:我们需要定时查看系统中所有正在运行的进程，通过这些进程可以判断系统中运行了哪些服务、是否有非法服务在运行。

b.判断服务器的健康状态：运维岗主要的工作就是保证服务器安全、稳定地运行。理想的状态是，在服务器出现问题，但是还没有造成服务器宕机或停止服务时，就人为干预解决了问题。

进程管理最主要的工作就是判断服务器当前运行是否健康，是否需要人为干预。如果服务器的 CPU 占用率、内存占用率过高，就需要人为介入解决问题了。这又出现了一个问题，我们发现服务器的 CPU 或内存占用率很高，该如何介入呢？是直接终止高负载的进程吗？

当然不是，应该判断这个进程是否是正常进程，如果是正常进程，则说明你的服务器已经不能满足应用需求，你需要更好的硬件或搭建集群了；如果是非法进程占用了系统资源，则更不能直接中止进程，而要判断非法进程的来源、作用和所在位置，从而把它彻底清除。

当然，如果服务器数量很少，我们完全可以人为通过进程管理命令来进行监控与干预，但如果服务器数量较多，那么人为手工监控就变得非常困难了，这时我们就需要相应的监控服务，如 cacti 或 nagios。总之，进程管理工作中最重要的工作就是判断服务器的健康状态，最理想的状态是服务器宕机之前就解决问题，从而避免服务器的宕机。

c.结束进程：是进程管理中最不常用的手段。当需要停止服务时，会通过正确关闭命令来停止服务（如 apache 服务可以通过 service httpd stop 命令来关闭）。只有在正确终止进程的手段失效的情况下，才会考虑使用 kill 命令杀死进程。

Linux进程管理和 Windows 中任务管理器的作用是一样的，我们常常使用任务管理器时是为了杀死进程，而不是为了判断服务器的健康状态。

12.2 Linux进程启动的方式

Linux 系统中，每个进程都有一个唯一的进程号（PID），方便系统识别和调度进程。通过简单地输出运行程序的程序名，就可以运行该程序，其实也就是启动了一个进程。启动一个进程主要有 2 种途径，分别是通过手工启动和通过调度启动（事先进行设置，根据用户要求，进程可以自行启动）
Linux手工启动进程：手工启动进程指的是由用户输入命令直接启动一个进程，根据所启动的进程类型和性质的不同，其又可以细分为前台启动和后台启动 2 种方式。
前台启动进程：是手工启动进程最常用的方式，因为当用户输入一个命令并运行，就已经启动了一个进程，而且是一个前台的进程，此时系统其实已经处于一个多进程的状态（一个是 Shell 进程，另一个是新启动的进程）。系统启动时就有许多进程悄悄地在后台运行。前台启动进程不能关闭。

启动一个比较耗时的进程，然后再把该进程挂起，并使用 ps 命令查看，就会看到该进程在 ps 显示列表中，例如：

[root@CncLucZK ~]# find / -name tmp.txt 	#在根目录下查找tmp.txt 文件，比较耗时
#此处省略了该命令的部分输出信息
#按“CTRL+Z”组合键，即可将该进程挂起
[root@CncLucZK ~]# ps						#查看正在运行的进程
    PID TTY          TIME CMD
1111797 pts/0    00:00:00 bash
1112697 pts/0    00:00:00 ps
1113597 pts/0    00:00:00 find

将进程挂起，指的是将前台运行的进程放到后台，并且暂停其运行

通过运行 ps 命令查看进程信息，可以看到，刚刚执行的 find 命令的进程和 ps 进程的进程号。

后台启动进程：进程直接从后台运行，用的相对较少，除非该进程非常耗时，且用户也不急着需要其运行结果的时候，例如，用户需要启动一个需要长时间运行的格式化文本文件的进程，为了不使整个 Shell 在格式化过程中都处于“被占用”状态，从后台启动这个进程是比较明智的选择。

从后台启动进程，其实就是在命令结尾处添加一个 ” &” 符号（注意，& 前面有空格）。输入命令并运行之后，Shell 会提供给我们一个数字，此数字就是该进程的进程号。然后直接就会出现提示符，用户就可以继续完成其他工作，例如：

[root@CncLucZK ~]# find / -name demo.txt &
[1] 1114285			##[1]是工作号，1114285是进程号
[root@CncLucZK ~]# /test/demo.txt
/test/user/demo.txt
/home/zk/www/demo.txt
^C
[1]+  Done                    find / -name demo.txt

以上介绍了手工启动的 2 种方式，实际上它们有个共同的特点，就是新进程都是由当前 Shell 这个进程产生的，于是称这种关系为进程间的父子关系，其中 Shell 是父进程，新进程是子进程。一个父进程可以有多个子进程，通常子进程结束后才能继续父进程；当然，如果是从后台启动，父进程就不用等待子进程了。
Linux调度启动进程：在 Linux 系统中，任务可以被配置在指定的时间、日期或者系统平均负载量低于指定值时自动启动。例如，Linux 预配置了重要系统任务的运行，以便可以使系统能够实时被更新，系统管理员也可以使用自动化的任务来定期对重要数据进行备份。实现调度启动进程的方法有很多，例如通过 crontab、at 等命令。
一般服务都是后台运行的，基本的程序都是前台运行的

参考文献:
Linux进程管理及作用