Linux--进程管理--06

1、操作系统的基础

调用：kernel通过给应用程序提供system call的方式来提供硬件资源；

注意：应用程序也包括库文件

              库文件是运行在ring0上的一段程序代码，不对客户直接提供应用

2、程序运行原理（一个进程和对个进程）

一个进程：首先我们需要把硬盘中的程序代码加载到内存中(复制)，再将这段代码放到cpu上运算，此时，这段程序就回去调用更多的进程；由这些进程来完成程序所指定任务

在这个过程中，我们就需要去解决数据的输入输出，还有存储问题

多个进程：在电脑中一般都是存在多个进程的，而cpu却只有一个，我们就使用time space 的方式来给进程分配固定时间来运行；某个进程只能在轮到自己运行的时候才会被放到cpu上去运行，时间一到，就会被踢下来，cpu则会执行下一个进程；

问题：

1、进程谁先谁后的问题？

　　进程优先级

2、如果进程没有运行完就被踢下来怎么办

　　程序数据

　　输入数据输出数据（运行到一半留下的数据）

　　进程元数据

　　task struct 数据结构体：它定义了进程数据的存储格式；我们将进程数据及进程元数据存储于task struct中，这种结构下方便cpu快速存储和读取。

　　物理地址空间 ---- 线性地址空间

　　内存进程在运行后的一些数据通过线性地址对应的物理地址，存储到内存中；mmu就是用来将不连续的物理地址转换为连续的线性地址

　　这些分开的页框数据又有两种组织形式：1、链表型数据 2、双向链表

3、进程*了怎么办

　　linux结构下进程也是树形结构 – pstree

　　内核管理不会去直接管理；一般所有进程都有上一级进程来管理

　　最大的进程 --- init，有权限去管理所有进程

正常情况：

       如何生成子进程：父进程在需要完成一项工作的时候自己无法完成，则需要生成对应的子进程来完成这项工作，并把自己的内存空间中的数据复制一份交给子进程，用来存储子进程所需的运行数据；这个过程我们就叫写实复制；

       子进程完成任务后，如何关闭：子进程完成任务后，交出所占用的资源，再由父进程关闭子进程。

3、进程优先级

0-139

　　0-99  守护进程 越大越优先

　　100-139  普通进程 越小越优先

【特性】普通用户可以转让自己的优先级

nice值：定义普通进程的优先级，范围在-19 – 20 对应100-139

在我们的内存上会提供一个空间，专门存放运行过后的进程，当所有的进程运行一遍后，这个空间会和原有空间对换，提供给cpu读取。直到进程运行完成为止。

4、进程间通讯原理

       1、主机间进行通讯

              single信号通信

              共享内存

              管道形式

       2、主机间的进程通讯

              streams --- rpc

              socket

5、进程类型

守护进程：维护系统的正常运行

普通进程：提供应用

 

另一种分类方式：根据占用资源的不同

占用cpu多的进程：后台运行进程

占用内存多的进程：前台要显示进程,<优先>

6、进程的状态

进程和程序比较起来，进程是有生命周期的，他会死去

　　running运行

　　sleeping状态

　　stop停止状态

　　zombie僵死状态

　　中断

7、进程管理的命令

• pstree  查看进程树；通过树形结构显示进程关系，yum install psmisce -y
• ps  查看进程当前运行状态

              pid  进程id

              tty  启动该进程的终端是谁

              time  进程累计在cpu上运行的时间

              cmd  启动该进程的命令程序

              常用组合：

                     ps -aux

                     ps -ef

                     ps -ejh  以树形结构显示进程

                     ps -eo  自定义参数格式 ps -eo uid,pid,comm

                     ps -u  查看指定用户运行的进程

• top

              与ps向反，top实时更新状态，能够动态刷新

              k --- 关闭进程 输入pid即可

              调整top排序

                     m 根据内存排序

                     p  根据cpu即用率排序

                     t  根据使用cpu累计时长排序

                     n  根据pid进行排序

• htop

              top的高级版本，默认yum源里没有，需要去下载并编译安装使用

• vmstat

              查看虚拟机内存的相关信息

                进程信息、内存信息、交换内存信息、system系统io信息、cpu信息

              -s  以统计的形式显示相关信息

• pmap

              报告内存的内存映射信息

              pmap pid

              映射内存空间中的物理地址信息和cpu所能识别的线性地址信息。

• pidof

              通过进程id（uid）来查看进程号（pid）

              pidof bash

• dstat

              默认没有安装，通过yum dstat安装

              动态的显示各种信息，可以自己定义

•  kill

              管理进程，通过kill对进程发送相应的操作信号

                     1信号：hup ，挂起进程

                     2信号：int ，中断进程，ctrl + c就是使用2信号

                     9信号：kill，强制关闭进程，不去保存进程数据，直接杀死

                     15信号：term，优雅关闭，能储存打开的文件

              kill -l 查看系统支持的所有信号

• pgrep

              进程过滤，也可以做进程查找，类似于pidof

• pkill

              直接去关闭进程，可以按照uid(名字)关闭

• jobs

              作业：---进程

                     前台作业：

                     后台作业：在后台自动运行

              前台作业放到后台： ctrl + z

              把后台进程切回到前台：fg 【+代表默认切回的进程】

              将前台进程放到后台：bg

• iptables

              ip的tables  ip的表格

       　　iptables只是netfilter的前端管理工具；netfilter是linux内核提供的数据流量管理模块

      　　 防火墙作用：1、流量控制 2、接vpn

              　　网络防火墙：一般处在外网出口处，主要对于内外网交互的流量进行监控与过滤

              　　主机防火墙：主机有内核空间和用户空间，netfilter的过滤模块运行在内核空间，但是它又无法提供数据匹配，所以我们需要使用函数来调用netfilter模块，匹配数据流量模块；

　　　　匹配数据流量：

　　　　　　五个钩子函数：

              prerouting

              input

              forward

              output

              postrouting

                     三种流量：

                            1、到达主机的流量

                            2、通过主机的流量

                            3、主机发起的流量

                     四张表：

                            raw  保持连接---建议不要开启这个表的功能

                            mangle  数据包修改

                            nat  做nat映射，包括snat和dnat

                            filter  数据包过滤，默认启用

             

       raw关联output、prerouting

       mangle关联prerouting、input、forward、output、postrouting

       nat关联prerouting、output、postrouting

       filter关联input、forward、output

       【对于数据包的行为，就决定了这个数据包经过的链】

 

防火墙处理数据包的四种方式：

accept 允许数据包通过

drop 直接丢弃数据包，不给任何回应信息

reject 拒绝数据包通过，必要时会给数据发送端响应信息。

log 在/var/log/messages 文件中记录日志信息，然后将数据包传递给下一条规则

注意：写策略的时候需要关联钩子，策略是属于钩子的，而钩子只做策略匹配，不能进行数据操作；所以，我们需要关联表，每一种表决定了一种行为操作；

              表包含链　　链包含策略

iptables用法：

iptables [-t table] {-a|-d} chain rule-specification
iptables [-t table] -i chain [rulenum] rule-specification
iptables [-t table] -r chain rulenum rule-specification
iptables [-t table] -d chain rulenum
iptables [-t table] -s [chain [rulenum]]
iptables [-t table] {-f|-4-z} [chain [rulenum]] [option...]
iptables [-t table] -n chain
iptables [-t table] -x [chain]
iptables [-t table] -p chain target
iptables [-t table] -e old-chain-name new-chain-name

参数：

              -t 指定表

              -a  -i  添加策略  -a在最下面添加 ，-i在最上面添加

              -d  删除策略

              -r  替换链表，需要指定所替换的编号

                     iptables -t filter -r input 2 -s 1.1.1.1 -d 2.2.2.2 -j accept

              -s  显示链表的所有用法

              -p  指定链表的默认行为

                     iptables -t filter -p input dorp

                            建议写白名单用

              -n  自己定义链表;

　　　　　　如果策略过多,我们需要将策略分类,这就用自己定义链表来分类;让后再将自己定义的链表调用在其他可以匹配数据流量的链表上;

　　　　-x  清除自定义的链表

　　　　　　iptables -t filter -x chain

　　　　-v  可以查看策略匹配的数据包

　　　　-w  详细查看数据包匹配情况-w

　　　　　　iptables -t filter -l -v

　　　　-z  数据包计数清零

              -l  显示所有chain上面所有的规则rule

              -f  清空指定chain上面的所有规则

              -e  替换chain的名称