Список процессов
Вывести на экран список текущих процессов, запущенных пользователем, можно командой:
Чтобы посмотреть список всех процессов с дополнительной информацией, вводим:
Мы увидим, примерно, следующее:
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 661 0.0 0.0 4072 8 tty1 Ss+ Jul03 0:00 /sbin/mingetty
root 662 0.0 0.0 4072 8 tty2 Ss+ Jul03 0:00 /sbin/mingetty
root 16355 0.0 0.0 171636 3308 pts/0 S 15:46 0:00 sudo su
root 16366 0.0 0.0 140896 1556 pts/0 S 15:46 0:00 su
root 16368 0.0 0.0 108316 1944 pts/0 S 15:46 0:00 bash
root 18830 0.0 0.0 110244 1172 pts/0 R+ 16:20 0:00 ps u
- USER — учетная запись пользователя, от которой запущен процесс.
- P >
Ключ Описание -A Все процессы. -a Запущенные в текущем терминале, кроме главных системных. -d Все, кроме главных системных процессов сеанса. -e Все процессы. f Показать дерево процессов с родителями. T Все на конкретном терминале. a Все, связанные с текущим терминалом и терминалами других пользователей. r Список только работающих процессов. x Отсоединённые от терминала. u Показать пользователей, запустивших процесс.
Примеры
Поиск процесса с помощью grep:
ps aux | grep apache
Убить процесс
Останавливаем процесс по его PID:
Если процесс не завершается, убиваем его принудительно:
Остановить все процессы с именем nginx:
Как и в случае с kill, можно это сделать принудительно:
killall -9 nginx
Подробная информация о процессе
Для каждого процесса создается каталог по пути /proc/
, в котором создаются папки и файлы с описанием процесса.
Примеры использования /proc/
Подробный вывод статуса:
Адрес в ячейках оперативной памяти, которые занял процесс:
Команда, которой был запущен процесс:
Символьная ссылка на рабочий каталог процесса:
Символьная ссылка на исполняемый файл, запустивший процесс:
Увидеть ссылки на дескрипторы открытых файлов, которые затрагивает процесс:
Подробное описание на сайте man7.org.
Потребление ресурсов процессами
Для просмотра статистики потребления ресурсов используем утилиту top:
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
21059 root 20 0 157884 2280 1496 R 18,8 0,1 0:00.03 top
1 root 20 0 190996 2964 1652 S 0,0 0,1 6:49.99 systemd
2 root 20 0 0 0 0 S 0,0 0,0 0:01.78 kthreadd
3 root 20 0 0 0 0 S 0,0 0,0 0:24.75 ksoftirqd/0
5 root 0 -20 0 0 0 S 0,0 0,0 0:00.00 kworker/0:0H
- PID — идентификатор процесса.
- USER — имя учетной записи, от которой запущен процесс.
- PR — приоритет процесса.
- NI — приоритет, выставленной командой nice.
- VIRT — объем виртуальной памяти, потребляемый процессом.
- RES — объем используемой оперативной памяти.
- SHR — количество разделяемой памяти, которое используется процессом.
- S — состояние процесса.
- %CPU — процент использования процессорного времени.
- %MEM — потребление оперативной памяти в процентах.
- TIME — использование процессорного времени в секундах.
- COMMAND — команда, которая запустила процесс.
Как вы думаете, операционная система Linux может автоматически позаботиться сама о себе? Когда работает все нормально или вам не нужны никакие нестандартные возможности — вполне да. Но иногда может понадобиться ваше вмешательство в ее работу.
В Linux для каждой отдельной программы, при ее запуске создается процесс. Неважно запускаете программу вы вручную самостоятельно или это делает система или ядро. Например, программа инициализации, которая запускается сразу после завершения загрузки ядра тоже имеет свой процесс с идентификатором 0. Процессы в linux можно описать как контейнеры, в которых хранится вся информация о состоянии и выполнении программы. Если программа работает хорошо, то все нормально, но если она зависла или вам нужно настроить ее работу может понадобиться управление процессами в Linux.
В этой статье будет затронута обширная тема, мы рассмотрим такие возможности:
- Просмотр запущенных процессов
- Просмотр информации о процессах
- Поиск процессов в Linux
- Изменение приоритета процессов
- Завершение процессов
- Ограничение памяти доступной процессу
Я не мог не включить в статью первые пункты, но они очень просты и мы не будем разбирать их очень подробно. Но вот все остальное может показаться сложным и недостаточно описанным.
Что такое процесс?
Начнем с того, что разберемся в терминах. По сути, процесс — это каждая программа. Как я уже говорил для каждой запускаемой программы создается отдельный процесс. В рамках процесса программе выделяется процессорное время, оперативная память и другие системные ресурсы. У каждого процесса есть свой идентификатор, Proccess ID или просто PID, по ним, чаще всего и определяются процессы Linux. PID определяется неслучайно, как я уже говорил, программа инициализации получает PID 1, а каждая следующая запущенная программа — на единицу больше. Таким образом PID пользовательских программ доходит уже до нескольких тысяч.
На самом деле, процессы Linux не настолько абстрактны, какими они вам сейчас кажутся. Их вполне можно попытаться пощупать. Откройте ваш файловый менеджер, перейдите в корневой каталог, затем откройте папку /proc. Видите здесь кучу номеров? Так вот это все — PID всех запущенных процессов. В каждой из этих папок находится вся информация о процессе.
Например, посмотрим папку процесса 1. В папке есть другие под каталоги и много файлов. Файл cmdline содержит информацию о команде запуска процесса:
Поскольку у меня используется система инициализации Systemd, то и первый процесс запускается для нее. С помощью каталога /proc можно сделать все. Но это очень неудобно, особенно учитывая количество запущенных процессов в системе. Поэтому для реализации нужных задач существуют специальные утилиты. Перейдем к рассмотрению утилит, которые позволяют реализовать управление процессами в Linux.
Управление процессами в Linux
В Linux есть очень большое количество утилит для решения различных задач по управлению процессами. Это и такие многофункциональные решения, как htop, top, а также простые утилиты, например, ps, kill, killall, who и т д. Я не буду рассматривать в этой статье графические утилиты, и top тоже рассматривать не буду. Первое потому что слишком просто, второе — потому что htop лучше. Мы остановимся на работе с программой htop и ее аналогами в форме утилит в стиле GNU, одна утилита — одна функция.
Давайте установим htop, если она у вас еще не установлена. В Ubuntu это делается так:
sudo apt install htop
В других дистрибутивах вам нужно просто использовать свой менеджер пакетов. Имя пакета такое же.
Посмотреть запущенные процессы
Это очень простая задача, и также просто она решается. Для этого существует множество утилит, начиная от обычной ps, до более продвинутых интерактивных top, htop и так далее.
Открыв htop, мы сразу видим список запущенных процессов. Конечно, здесь отображены не все процессы linux, их-то в системе очень много, вы уже знаете, все они на один экран не поместятся. По умолчанию выводятся процессы, запущенные от имени вашего пользователя:
Вы можете увидеть такую информацию о процессе:
- PID — идентификатор процесса
- USER — пользователь, от которого был запущен процесс
- PRI — приоритет процесса linux на уровне ядра (обычно NI+20)
- NI — приоритет выполнения процесса от -20 до 19
- S — состояние процесса
- CPU — используемые ресурсы процессора
- MEM — использованная память
- TIME — время работы процесса
К отображению можно добавить и дополнительные параметры, но эти главные. Добавить параметры можно с помощью меню Setup. Там все очень просто, читайте подсказки и следуйте указаниям. Например, добавлен параметр PPID:
Очень важной особенностью программы есть то, что вы можете сортировать процессы в Linux по нужному параметру. Просто кликните по названию параметра, оно выделится зеленым и будет выполнена сортировка. Например, хотите посмотреть в каком порядке запускались процессы, сортируем по PID:
Также есть интересная возможность разместить процессы в виде дерева. Вы сможете увидеть, каким процессом был запущен тот или иной процесс. Для отображения дерева нажмите кнопку F5:
Почти те же действия вы можете выполнять с помощью программы ps. Только здесь нет такого удобного интерактивного режима. Все делается с помощью опций.
Рассмотрим основные опции, которые будем использовать:
- -e — вывести информацию обо всех процессах
- -a — вывести информацию обо всех наиболее часто запрашиваемых процессах
- -t — показывать только процессы из этого терминала
- -p — показывать информацию только об указанном процессе
- -u — показывать процессы только определенного пользователя
Одним словом, чтобы посмотреть все активные на данный момент процессы в linux, используется сочетание опций aux:
Программа показывает все те же параметры, только здесь нет интерактивного интерфейса. Думаете здесь нельзя отсортировать процессы, но ошибаетесь, можно. Для этого есть опция sort. Вы можете сортировать их по любому полю, например:
Список будет отсортирован в обратном порядке, внизу значения больше, вверху — меньше. Если нужно в обратном порядке, добавьте минус:
В качестве поля для сортировки могут быть использованы приоритеты процессов Linux или любые другие параметры. Также вы можете обрезать вывод, если не нужно выводить всю информацию:
Казалось бы, у ps нет возможности стоить деревья процессов. Но не совсем, для этого существует отдельная команда:
Поиск процессов в Linux
Список процессов, это хорошо. Но иногда, когда какой-нибудь процесс завис и нужно убить процесс Linux или нам нужно провести с ним какие-либо действия, нужно выделить этот процесс из списка, узнать его PID и информацию о нем.
Чтобы найти процесс linux в htop можно использовать кнопку F3. Нажмите F3 и наберите нужное слово. Дальше чтобы перейти к следующему вхождению нажимайте F2 или Esc для завершения поиска:
Для поиска процессов в htop можно использовать также фильтр htop. Нажмите F4, введите слово и будут выведены только процессы linux, имя которых включает это слово.
В утилите ps фильтрации нет, но зато мы можем использовать утилиту grep, перенаправив вывод ps на нее чтобы найти процесс linux:
ps aux | grep chromium
Это очень часто употребляемая команда.
Изменение приоритета процессов
Приоритет процесса linux означает, насколько больше процессорного времени будет отдано этому процессу по сравнению с другими. Так мы можем очень тонко настроить какая программа будет работать быстрее, а какая медленнее. Значение приоритета может колебаться от 19 (минимальный приоритет) до -20 — максимальный приоритет процесса linux. Причем, уменьшать приоритет можно с правами обычного пользователя, но чтобы его увеличить нужны права суперпользователя.
В htop для управления приоритетом используется параметр Nice. Напомню, что Priv, это всего лишь поправка, она в большинстве случаев больше за Nice на 20. Чтобы изменить приоритет процесса просто установите на него курсор и нажимайте F7 для уменьшения числа (увеличения приоритета) или F8 — для увеличения числа.
Но и для решения этой задачи управления процессами Linux необязательно использовать htop. Вы можете сделать все и другими командами. Например, команда nice. С помощью нее вы можете указать приоритет для запускаемого процесса:
nice -n 10 apt-get upgrade
Или изменить приоритет для уже существующего по его pid:
renice -n 10 -p 1343
Завершение процессов в Linux
Если процесс завис и не отвечает, его необходимо завершить. В htop, чтобы убить процесс Linux, просто установите курсор на процесс и нажмите F9:
Система для управления процессами использует определенные сигналы, есть сигналы, которые указывают процессу завершиться. Вот несколько основных сигналов:
- SIGKILL — попросить процесс сохранить данные и завершится
- SIGTERM — завершить процесс немедленно, без сохранения
Вообще сигналов есть несколько десятков, но мы не будем их рассматривать. Отправим сигнал SIGKILL:
Также можно воспользоваться утилитой kill:
Также можно уничтожить процесс по имени:
Ограничение процессов
Управление процессами в Linux позволяет контролировать практически все. Вы уже видели что можно сделать, но можно еще больше. С помощью команды ulimit и конфигурационного файла /etc/security/limits.conf вы можете ограничить процессам доступ к системным ресурсам, таким как память, файлы и процессор. Например, вы можете ограничить память процесса Linux, количество файлов и т д.
Запись в файле имеет следующий вид:
- домен — имя пользователя, группы или UID
- тип — вид ограничений — soft или hard
- элемент — ресурс который будет ограничен
- значение — необходимый предел
Жесткие ограничения устанавливаются суперпользователем и не могут быть изменены обычными пользователями. Мягкие, soft ограничения могут меняться пользователями с помощью команды ulimit.
Рассмотрим основные ограничения, которые можно применить к процессам:
- nofile — максимальное количество открытых файлов
- as — максимальное количество оперативной памяти
- stack — максимальный размер стека
- cpu — максимальное процессорное время
- nproc — максимальное количество ядер процессора
- locks — количество заблокированных файлов
- nice — максимальный приоритет процесса
Например, ограничим процессорное время для процессов пользователя sergiy:
sergiy hard nproc 20
Посмотреть ограничения для определенного процесса вы можете в папке proc:
Max cpu time unlimited unlimited seconds
Max file size unlimited unlimited bytes
Max data size unlimited unlimited bytes
Max stack size 204800 unlimited bytes
Max core file size 0 unlimited bytes
Max resident set unlimited unlimited bytes
Max processes 23562 23562 processes
Max open files 1024 4096 files
Max locked memory 18446744073708503040 18446744073708503040 bytes
Max address space unlimited unlimited bytes
Max file locks unlimited unlimited locks
Max pending signals 23562 23562 signals
Max msgqueue size 819200 819200 bytes
Max nice priority 0 0
Max realtime priority 0 0
Max realtime timeout unlimited unlimited us
Ограничения, измененные, таким образом вступят в силу после перезагрузки. Но мы можем и устанавливать ограничения для текущего командного интерпретатора и создаваемых им процессов с помощью команды ulimit.
Вот опции команды:
- -S — мягкое ограничение
- -H — жесткое ограничение
- -a — вывести всю информацию
- -f — максимальный размер создаваемых файлов
- -n — максимальное количество открытых файлов
- -s — максимальный размер стека
- -t — максимальное количество процессорного времени
- -u — максимальное количество запущенных процессов
- -v — максимальный объем виртуальной памяти
Например, мы можем установить новое ограничение для количества открываемых файлов:
Установим лимит оперативной памяти:
ulimit -Sv 500000
Напоминаю, что это ограничение будет актуально для всех программ, выполняемых в этом терминале.
Выводы
Вот и все. Теперь управление процессами в Linux не вызовет у вас проблем. Мы рассмотрели очень даже подробно эту тему. Если у вас остались вопросы или есть предложения по дополнению статьи, пишите в комментариях!
Оригинал: All You Need To Know About Processes in Linux [Comprehensive Guide]
Автор: Aaron Kili
Дата публикации: 31 марта 2017 года
Перевод: А. Кривошей
Дата перевода: август 2017 г.
В этой статье мы дадим базовое понимание процессов и кратко рассмотрим управление процессами в Linux с помощью специальных команд.
Процесс относится к выполнению программы — он представляет собой запущенный экземпляр программы, составленный из инструкций, данных, считанных из файлов, других программ, или полученных от пользователя.
Типы процессов
В Linux есть два основных типа процессов:
Процессы переднего плана (также известны как интерактивные процессы) — они инициализируются и контролируются в терминальной сессии. Другими словами, для запуска таких процессов в системе должен находиться пользователь, они не запускаются автоматически как часть системных служб.
Фоновые процессы (также известны как неинтерактивные/автоматические процессы) — не подключены к терминалу. Они не ждут ввода от пользователя.
Что такое демоны
Это специальные типы фоновых процессов, которые запускаются при загрузке системы и остаются запущенными в виде служб, они не завершаются. Демоны запускаются как системные задачи, спонтанно. Тем не менее, пользователь может контролировать их через процесс init.
Создание процессов в Linux
Обычно новый процесс создается уже существующим процессом, который делает в памяти свою точную копию. Дочерний процесс получает то же окружение, что и его родительский процесс, отличается только номер ID.
Есть два распространенных способа создания нового процесса в Linux:
1. С помощью функции System(). Этот способ сравнительно прост, однако неэффективен и создает определенные риски с точки зрения безопасности.
2. С помощью функций fork() и exec() — более продвинутая техника с точки зрения гибкости, скорости и безопасности.
Как Linux идентифицирует процессы?
Поскольку Linux — многопользовательская система, и различные пользователи могут одновременно запускать разные программы, каждый запущенный экземпляр программы должен получать уникальный идентификатор от ядра системы.
Программы идентифицируются по ID процесса (PID), а также по ID родительского процесса (PPID), поэтому процессы можно разделить на следующие категории:
Родительские процессы — это процессы, которые в процессе работы создают другие процессы.
Дочерние процессы — это процессы, созданные другими процессами.
Процесс Init
Процесс Init — это родительский процесс для всех процессов в системе, это первая программа, которая исполняется при загрузке системы Linux; он управляет всеми другими процессами в системе. Init запускается непосредственно ядром системы, поэтому он в принципе не имеет родительского процесса.
Процесс Init всегда получает ID 1. Он функционирует как приемный родитель для всех осиротевших процессов.
Для определения ID процесса можно использовать команду pidof:
Найти ID процесса и ID родительского процесса для системной оболочки можно с помощью команд:
Запуск процессов в Linux
При старте команды или программы (например cloudcmd – CloudCommander), она запускает процесс в системе. Вы можете запустить процесс переднего плана (интерактивный), как показано ниже, он подключится к терминалу и пользователь сможет взаимодействовать с ним:
Фоновые процессы в Linux
Для запуска фонового процесса (неинтерактивного) используется символ &, при этом процесс не сможет читать ввод от пользователя, пока не будет перемещен на передний план.
Вы также можете отправить процесс на задний план, приостановив его с помощью [Ctrl + Z], это отправит сигнал SIGSTOP процессу, тем самым прекратив его работу; он простаивает:
Для продолжения выполнения приостановленного в фоне процесса, используется команда bg:
Для перевода процесса из фонового режима на передний план используется команда fg вместе с ID:
Состояние процесса в Linux
В зависимости от различных обстоятельств состояние процесса во время работы может меняться. В Linux процесс может находиться в следующих состояниях:
Running (работа) — процесс работает (он является текущим процессом в системе) или готов к работе (ждет выделения ресурсов процессора).
Waiting (ожидание) — в этом состоянии процесс ждет события, которое должно запустить его, или выделения системных ресурсов.
Кроме того, ядро системы делит процессы в состоянии ожидания на два типа: перываемые процессы, состояние ожидания которых может быть прервано сигналом, и непрерываемые, состояние ожидания которых может быть прервано только аппаратным способом.
Stopped (остановка) — в этом состоянии процесс останавливает работу, обычно после получения соответствующего сигнала. Например, процесс может быть остановлен для отладки.
Zombie (зомби) — процесс мертв, то есть он был остановлен, но в системе осталась выполняемая им задача.
Как просмотреть активные процессы в Linux
В Linux есть несколько утилит для просмотра запущенных в системе процессов, наиболее широко известны команды ps и top:
1. Команда ps
Она выводит информацию о выбранных активных процессах, как показано ниже.
2. top – утилита системного мониторинга
top — это мощная утилита, которая позволяет в режиме реального времени просматривать список запущенных процессов, как показано ниже:
3. glances – утилита системного мониторинга
glances — это сравнительно новая утилита для мониторинга активности системы с продвинутыми возможностями:
Есть также еще несколько полезных программ, которые вы можете использовать для просмотра списка активных процессов, почитать о них можно по ссылкам ниже.
Управление процессами в Linux
В Linux также имеются команды для управления процессами, например kill, pkill, pgrep и killall. Ниже приведено несколько примеров их использования:
Если вы хотите подробно изучить использование этих команд, информация по ссылкам ниже.
Обратите внимание, что с их помощью вы можете завршать зависшие приложения, которые тормозят вашу систему.
Отправка сигналов процессу
Фундаментальный способ управления процессами в Linux — это отправка им сигналов, которых имеется достаточно много. Посмотреть список всех сигналов можно с помощью команды:
Для отправки сигналов процессу используются описанные выше команды kill, pkill или pgrep. Однако программа ответит на сигнал, только если она запрограммирована распознавать такой сигнал.
Большинство сигналов предназначены для использования системой или программистами при написании кода. Следующие сигналы могут быть полезны пользователю:
SIGHUP 1 – отправляется процессу при закрытии контролирующего его терминала.
SIGINT 2 – отправляется процессу контролирующим его терминалом, если пользователь прерывает работу процесса клавишами [Ctrl+C].
SIGQUIT 3 – отправляется процессу, если пользователь посылает сигнал выхода из программы [Ctrl+D].
SIGKILL 9 – этот сигнал немедленно завершает (убивает) процесс без выполнения любых операций очистки файлов, логов и т.д.
SIGTERM 15 – это сигнал завершения работы программы (он по умоланию отправляется командой kill).
SIGTSTP 20 – отправляется процессу контролирующим его терминалом с запросом на остановку (terminal stop); инициируется при нажатии [Ctrl+Z].
Ниже приведены примеры использования команд kill для завершения работы Firefox при его зависании с использованием PID:
Для завершения программы с использованием ее названия используются команды pkill или killall:
Изменение приоритета процесса
В Linux все активные процессы имеют определенное значение приоритета (nice). Процессы с более высоким приоритетом обычно получают больше процессорного времени, чем процессы с более низким приоритетом.
Однако пользователь с привилегиями root может менять приоритет с помощью команд nice и renice.
В выводе команды top столбец NI отображает значения nice для процессов.
Вы можете использовать команду nice, чтобы задать значение nice процесса. Не забывайте, что обычный пользователь может присвоить процессу значение nice от 0 до 20, только если это процесс ему принадлежит.
Отрицательные значения nice может использовать только пользователь root.
Для понижения приоритета процесса используется команда renice:
Другие статьи об управлении процессами в Linux вы найдете на странице "Процессы в Linux-системе".
