1. 进程管理
进程管理是操作系统中的一个重要概念，用于控制和监视计算机系统中运行的进程。Linux提供了强大的进程管理能力来管理系统中的进程。
1.1 进程创建
在Linux中，可以使用系统调用fork或exec来创建新的进程。fork系统调用会创建一个当前进程的副本，而exec系统调用则用于在新的进程中加载一个可执行文件。
pid_t fork(void); // 创建进程
int execvp(const char *file, char *const argv[]); // 在新的进程中加载可执行文件
使用fork创建新进程的例子：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main() {
pid_t pid;
pid = fork();
if (pid == 0) {
printf("Child process\n");
// 子进程的代码
} else if (pid > 0) {
printf("Parent process\n");
// 父进程的代码
} else {
printf("Fork failed\n");
return 1;
}
return 0;
}
在上面的例子中，通过fork创建了一个新的子进程，子进程会输出"Child process"，而父进程会输出"Parent process"。
1.2 进程调度与优先级
Linux中的进程调度算法决定了进程的执行顺序。常见的调度算法包括先来先服务 (FCFS)、轮转法 (RR)、最短作业优先 (SJF) 等。
Linux使用CFS（完全公平调度器）作为默认的进程调度算法，它基于红黑树数据结构来管理进程的优先级，通过动态调整时间片大小来实现公平分配。
可以使用nice命令或者调用系统函数来设置进程的优先级。
#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>
int main() {
int ret;
struct rlimit r;
ret = getrlimit(RLIMIT_NICE, &r); // 获取nice值范围
if (ret == 0) {
printf("Nice value range: %d - %d\n", r.rlim_cur, r.rlim_max);
} else {
printf("Failed to get nice value range\n");
return 1;
}
ret = nice(10); // 设置当前进程的nice值为10
if (ret != -1) {
printf("Nice value: %d\n", ret);
} else {
printf("Failed to set nice value\n");
return 1;
}
return 0;
}
在上面的例子中，使用nice函数设置当前进程的nice值为10。nice值越小，进程的优先级越高。
2. 进程分析
进程分析是指通过分析进程的运行情况来了解其性能和行为。在Linux中，有多种工具可以用于进程分析。
2.1 top命令
top是一个常用的命令行工具，用于实时监视系统的运行状态和进程信息。可以使用top命令查看系统中所有进程的CPU使用率、内存使用情况等。
运行top命令：
$ top
top命令会实时显示系统的运行状态，按下键盘上的q键即可退出。
top命令的输出中包含了大量的信息，其中最重要的是进程的CPU使用率、内存使用情况和进程的PID（进程ID）等。
2.2 ps命令
ps命令可以用于列出系统中的进程信息，并提供了多种参数用于过滤和格式化输出。
常用的参数有：
-e
-f
-u user运行ps命令：
$ ps -ef
$ ps -u user
2.3 strace命令
strace命令用于跟踪进程的系统调用和信号处理。可以通过strace命令了解进程执行过程中的系统调用情况。
运行strace命令：
$ strace command
在上面的命令中，将command替换为要跟踪的进程或命令。strace会输出进程执行过程中的系统调用和信号处理信息。
2.4 lsof命令
lsof命令用于显示系统中打开的文件和套接字。可以使用lsof命令来查找哪些进程正在访问某个文件。
运行lsof命令：
$ lsof file
在上面的命令中，将file替换为要查找的文件路径。lsof会输出正在访问该文件的进程信息。
2.5 pmap命令
pmap命令用于显示进程的内存映射信息。可以使用pmap命令来查看进程的内存使用情况。
运行pmap命令：
$ pmap pid
在上面的命令中，将pid替换为要查看的进程ID。pmap会输出指定进程的内存映射信息。
总结
本文介绍了Linux中的进程管理与分析。进程管理涉及进程的创建、调度和优先级设置等内容，而进程分析则包括使用top、ps、strace、lsof和pmap等工具来了解进程的运行情况。这些工具在实际的系统管理和调优过程中非常有用。