Linux进程管理

sleep : 休眠指定的时间
ctrl + z ：可以将一个正在前台执行的命令放到后台，并且暂停
fg ：将后台中的命令调至前台继续运行，（Foreground）
bg ：将进程搬到后台运行（Background）或将后台暂停的命令变成继续执行
jobs ：查看当前有多少在后台运行的命令
& ：这个用在一个命令的最后，可以把这个命令放到后台执行（通常配合nohup使用）
nohup ：不挂断地运行命令
top ：动态显示所有的进程
ps ：列出当前所有正在运行的进程
kill ：终止进程
ctrl + c ：结束命令的执行

sleep : 暂停指定的时间

我现在是让休眠30秒，可以看到命令执行后并没有把客户端的shell提示符返还给我，说明正在休眠

image.png
image.png

ctrl + z ：将一个正在前台执行的命令放到后台，并且暂停
通过bg %jobnumber 即可将暂停的job的状态由stopped改为running，仍在后台执行；当需要改为在前台执行时，执行命令fg %jobnumber 即可。

可以看到sleep 30这个命令暂停执行，并且返回一个后台的进程号

image.png

fg ：将后台中的命令调至前台继续运行，（Foreground）
如果后台中有多个命令，可以用 fg %jobnumber将选中的命令调出，%jobnumber是通过jobs命令查到的后台正在执行的命令的序号(不是pid号)
bg ：将作业放到后台运行，使前台可以执行其他任务，且可将后台暂停的命令变成继续执行 （注意：实际上，使用bg命令与在指令后面添加符号"&"的效果是一样的）

sleep 60
# 按ctrl z 键，暂停命令
sleep 60
# 按ctrl z 键，暂停命令
sleep 120
# 按ctrl z 键，暂停命令
jobs 
# 查看后台进程，可以看到后台当前有三个命令暂停
fg %1 
#把后台暂停的1号工作调到前台，但因为60秒时间已经到了，所以说这个把这个命令调到前台后直接就返回了shell 提示符
fg %2
#把后台暂停的2号工作调到前台，继续执行休眠命令，所以说不返回shell提示符，只能暂停或结束sleep命令才能返回shell提示符
fg %3
#同理
jobs
#查看当前后台进程，只剩两个，但是进程号不会改变（这个号码不是动态的，是唯一的对应于一个进程）

image.png

提交后台进程

方法一（最常用）

nohup Command(要执行的命令) & :提交后台进程
& ：这个用在一个命令的最后，可以把这个命令放到后台执行，但一般的普通程序即使使用 & 结尾，把任务放到了后台，shell提示符返还给你，你能继续输入命令来进行别的工作，但如果此时你有事需要离开，要关闭你的客户端，那么后台运行的任务也会被关闭。为了能够后台运行，我们需要使用nohup这个命令，在命令前加上nohup，即便客户端关闭，你提交的任务也可以继续在后台运行，所以一般这两个命令连用来提交后台任务。

如果使用nohup命令提交作业，那么命令的执行情况的所有输出都被重定向到一个名为nohup.out的文件中，除非另外指定了输出文件，无论是否将 nohup 命令的输出重定向到终端，输出都将附加到当前目录的 nohup.out 文件中。如果当前目录的 nohup.out 文件不可写，输出重定向到 $HOME/nohup.out 文件中。如果没有文件能创建或打开以用于追加，那么 Command 参数指定的命令不可调用。

image.png
提交后台成功，会返回一个PID号，ps可以查看进程。图中由于我的文件小，运行时间太短，查看进程时已经结束。（命令显示位“Done”）
换个大点的文件，运行时间长的，我们再来看下：

nohup fastq-dump --gzip --split-3 -O ~/text/tmp ~/text/SRR1039508.sra &

image.png
提交成功会出现一个PID号，可以看到这个PID号跟top，ps查看进程时显示的一致，PID号和进程是一一对应的，kill+PID 号就能终止这个后台进程
image.png image.png

方法二

如果一个要长时间运行的命令，我们忘记提交后台运行了，而此时又需要做其他的事（当然你可以再开一个窗，但这里讲的是你在同一个窗口下该怎么做）
此时你可以ctrl+z然后再执行bg命令，把任务搬到后台。(注意：因为没有nohup,此时不能关闭客户端)

bin=fastq-dump
dir=/home/yjzhang/scRNA-seq
ls /home/yjzhang/scRNA-seq/sra/SRR6791478 |while read id ;do $bin --gzip --split-3 -O $dir/raw $id ;done
ctrl +z
jobs
ps -ef |grep yjzhang
bg %1
jobs
ps -ef |grep yjzhang
exit
ps -ef |grep yjzhang

image.png
image.png
exit中断服务器连接与直接关闭客户端中断与服务器的连接不一样，第二种方法提交到后台的任务，exit退出与服务器连接的时候，提交的任务仍能在后台运行，而直接关闭客户端退出，这时候bg提交的任务很大可能会终止（应为这个bg就相等于在命令后面加了& ），但有时候也不终止(同样的命令用git登陆服务器执行时会终止，用xshell登陆时执行，退出后就不终止)，为了保险起见，推荐使用第一种方法
image.png

kill ：发送信号给一个或多个进程（经常用来杀死一个进程）
kill +PID号 #杀死单个进程
ps -ef | grep yjzhang|awk '{print id; done #批量杀死所有用户名为 yjzhang 提交的进程

image.png

查看线程
top 统计信息前五行是系统整体的统计信息

top查看线程默认显示是Tasks(任务，进程)，加-H参数才显示的是线程（Threads）

image.png

top - 21：25：38 up 2 days, 2 user, load average: 0.08, 0.03, 0.00

1、第一行是任务队列信息 同uptime质性命令结果一样。

21：25：38	up 2 days	2 user	load average: 0.08, 0.03, 0.00
当前时间	up:系统运行时间	当前登陆的用户数	系统负载，即任务队列的平均长度，三个数值分别表示距离现在1分钟，5分钟，15分钟的负载情况
21时25分28秒	2天	当前2个用户登陆	1分钟前负载为0.08；5分钟前负载为0.03；15分钟前负载为0.00

注：load average数据是每隔5秒钟检查一次活跃的进程数，然后按特定算法计算出的数值。如果这个数除以逻辑CPU的数量，结果高于5的时候就表明系统在超负荷运转了。

Tasks: 178 total, 1 running, 177 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 1.2 us, 0.1 sy, 0.0 ni, 99.7 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st

2、第二行、三行为进程和 CPU 的信息。当有多个 CPU 时，内容可能超过两行。

Tasks	178 total	1 running	177 sleeping	0 stopped	0 zombie
进程（任务）	进程总数	正在运行的进程数	休眠（挂起）的进程数	停止的进程数	僵尸进程数

%Cpu(s)	1.2 us	0.1 sy	0.0 ni	99.7 id	0.0 wa	0.0 hi	0.0 si	0.0 st
CPU 占用率	(user) 用户空间占用cpu的百分比	内核空间占用cpu的百分比	niced 改变过优先级的进程占用cpu的百分比	空闲 CPU 百分比	IO wait IO等待占用cpu的百分比	Hardware IRQ 硬中断占用cpu的百分比	software 软中断占用cpu的百分比	Steal Time

注： CPU%是由每个核的 CPU 占用率之和算出来的。如果你是 4 核 CPU，核 1，CPU 使用率为100%，核 2，CPU 使用率为100%，则会CPU 高于100%的现象，最终为200%。

加- H参数后第二行显示为Threads
Threads 232 total :目前线程总数232

image.png

KiB Mem : 16300688 total, 422428 free, 291988 used, 15586272 buff/cache
KiB Swap: 0 total, 0 free, 0 used. 15599052 avail Mem

3.第四、五行为内存使用信息

Mem	16300688 total	422428 free	291988 used	15586272 buff/cache
物理内存	物理内存总量	空闲物理内存	使用的物理内存总量	内核缓存内存量
	物理总内存16300688k（约16G）	422428k（约0.4G）空闲	291988k（约0.27G）在使用	15586272k用于缓存

Swap	0 total	0 free	0 used	15599052 avail Mem
交换分区	交换分区总量	可用交换空间	使用中的交换空间总量	缓冲的交换区总量

注：交换分区（Swap）被频繁使用，可以看作物理内存不足而造成的

具体进程信息

第六行

PID	USER	PR	NI	VIRT	RES
进程id	进程所有者	进程优先级	nice值。负值表示高优先级，正值表示低优先级	进程使用的虚拟内存总量，单位kb。VIRT=SWAP+RES	进程使用的、未被换出的物理内存大小，单位kb。RES=CODE+DATA

SHR	S	%CPU	%MEM	TIME+	COMMAND
共享内存大小，单位kb	进程状态。D=不可中断的睡眠状态 R=运行 S=睡眠 T=跟踪/停止 Z=僵尸进程	上次更新到现在的CPU时间占用百分比	进程使用的物理内存百分比	进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒	进程名称（命令名/命令行）

查看一个进程所调用的线程
进程概念：
　　进程是表示资源分配的基本单位，又是调度运行的基本单位。例如，用户运行自己的程序，系统就创建一个进程，并为它分配资源，包括各种表格、内存空间、磁盘空间、I/O设备等。然后，把该进程放人进程的就绪队列。进程调度程序选中它，为它分配CPU以及其它有关资源，该进程才真正运行。所以，进程是系统中的并发执行的单位。
线程概念：
　　线程是进程中执行运算的最小单位，亦即执行处理机调度的基本单位。如果把进程理解为在逻辑上操作系统所完成的任务，那么线程表示完成该任务的许多可能的子任务之一。

image.png

可以看到我的一个任务调用了8个线程

image.png

这个调用了6个线程

服务器配置的查询

lscpu　＃查询CPU详细信息
cat /proc/cpuinfo| grep "physical id"| sort| uniq| wc -l #查讯物理CPU个数
cat /proc/cpuinfo| grep "cpu cores"| uniq　＃查讯每个物理CPU中core的个数(即核数)
cat /proc/cpuinfo| grep "processor"| wc -l　＃查讯逻辑CPU的个数（线程）

image.png

CPU(s)：逻辑上（模拟出的）CPU个数
Thread(s) per core ：每个核心的线程数 （查询结果显示我的是每个核心一个线程）
Core(s) per socket ：每个物理CPU上的核心数
Model name ：CPU型号
说明我用这个服务器是1个CPU，8个物理核心8个线程（即8核单线程）

补充：
CPU个数即CPU芯片个数。
CPU的核心数是指物理上，也就是硬件上存在着几个核心。比如，双核就是包括2个相对独立的CPU核心单元组，四核就包含4个相对独立的CPU核心单元组。
线程数是一种逻辑的概念，简单地说，就是模拟出的CPU核心数。比如，可以通过一个CPU核心数模拟出2线程的CPU，也就是说，这个单核心的CPU被模拟成了一个类似双核心CPU的功能。（注：CPU的线程和进程中的线程概念不一样，CPU线程是模拟出来的核心数，进程中的线程是要完成一个任务所调用的子任务数）

综上来说，在提交一个任务的时候我们要查看一下CPU的使用情况和设置适当的线程数，不要超过限度

---

学生信，友情推荐：

• 生信技能树微信公众号:biotrainee
• 生信菜鸟团 http://www.bio-info-trainee.com/
• 生信技能树 http://www.biotrainee.com/
• 生信技能树VIP社区：https://vip.biotrainee.com
• 知识星球: https://t.zsxq.com/VjmQZNn
• 腾讯课堂： https://biotree.ke.qq.com/
• 生信技能树的b站：https://space.bilibili.com/338686099?spm_id_from=333.788.b_765f7570696e666f.1