第6章 系统监控及进程管理
Windows下的进程管理和监控器分解
操作系统安全课程设计报告Windows下的进程管理和监控器目录操作系统安全课程设计报告 0一、概述 (2)1．设计主要完成的任务 (2)2．解决的主要问题 (2)二、设计的基本概念和原理 (2)1.概念 (2)2.原理 (2)三、总体设计 (3)1.功能模块 (3)2.流程图 (3)四、详细设计 (4)主要功能的代码实现： (4)五、完成的情况以及使用说明 (22)六、总结 (33)七、参考文献 (34)一、概述1．设计主要完成的任务设计一个Windows或Linux下的进程管理与监控程序，要求该程序完成以下功能：（1）可获取当前正在运行的所有进程，包括进程PID、进程名称、CPU使用情况、当前用户名、内存占用量等；（2）能进一步获取各进程的所有线程情况；（3）能通过命令终止某个进程的执行，终止时能将其子孙进程全部终止；（4）要求界面友好。
2．解决的主要问题我们的电脑需要我们去了解它的运行状况，掌握和管理它的进程，并对其异常情况给予操作和控制，任务管理器就像是我们了解和控制自己电脑运作的一个窗口，通过这个窗口我们可以了解到电脑所有进程运行状况，并对运行的进程加于管理和控制。
本管理器设计比较简洁，操作灵活，使用简单，可以为我们管理和控制计算机的进程提供了一个简便的方法，是我们控制本计算机进程和了解计算机进程情况的良好助手。
二、设计的基本概念和原理1.概念在本实验中，启动进程管理器后，可以通过”获取进程”功能来获得本计算机启动的进程，以及与该进程相关的信息，其中包括的信息有：进程映像名称，进程开启的线程数，进程的PID以及进程的优先数，我们可以通过这些信息来了解计算机中每个进程的使用状况。
同时我们可以在进程管理器上选中一个要终止的的进程，点击“终止进程”功能按钮，该进程被终止执行并退出进程列表，其中还包括了自动刷新的功能，此按钮实现的功能正如我们电脑任务管理器的“进程”功能，当电脑执行程序不能通过关闭窗口进行正常的关闭时，可以借助此办法来关闭进程。
进程与任务或作业管理教材.pptx
Linux系统的中断
Linux系统常用的中断信号可用命令kill，killall和 fuser来查询。如表6-1所示。
在信号中，有的是硬件发出，比如SIGILL、 SIGSEGV等，有的是可屏蔽的，比如SIGHUP、 SIGQUIT等，而SIGKILL和SIGSTOP等是不可屏蔽。
我们通常处理的只是一些软中断信号：
事实上进程的状态远不只执行和等待两个，还 有用户态执行、核心态执行、等待、睡眠、就 绪等状态。
UNIX系统的进程状态及转换
①进程在用户态运行。 ②进程在系统态运行。 ③ 就绪状态。
④进程因等待资源而在 内存中睡眠。
⑤进程在外存中睡眠。 ⑥ 外存就绪。 ⑦进程从系统态源自回。⑧进程刚被创建时的状 态。
suid/sgid属性只对二进制可执行文件有 效，对可执行的脚本文件无效。
可执行文件的setuid和setgid属性(续)
当一个属于超级用户的可执行二进制程序具有suid 属性时，则当一般用户执行它时，也就相当于有了 超级用户的身份和权限。
同样当一个属于超级用户所在组的可执行二进制程 序具有sgid属性时，则当一般用户执行它时，也就 相当于有了该组员的身份和权限。
UNIX/Linux的进程调度按时间片计算“优先 级”，并按“优先级”的高低来调度进程，使 优先级高的进程占有处理机而得到执行。
这里所说的“优先级”不是一个具体的数字或 变量，而是一个衡量优先程度的指标。
6.2.1 调度策略与优先级的计算
Linux把所有进程分成两类：实时进程和 普通进程。
对普通进程采用时间片轮转法来调度进 程的执行，所有就绪进程按先后排成队 列，依次轮转，时间片用完而未完成任 务者排在尾部，如此往复；对于实时进 程则采用FIFO和时间片轮转进行调度。 最后经调度模块综合计算出各进程的优 先级，优先级最高者获得执行权。
操作系统-进程管理
操作系统-进程管理操作系统-进程管理1.简介进程管理是操作系统中的核心功能之一，负责管理计算机系统中的各个进程。
进程是指正在执行的程序实例，它包含了程序的代码、数据和执行状态等信息。
进程管理涉及创建、调度、同步、通信、终止等一系列操作，旨在协调和控制多个进程的执行。
2.进程的创建与终止2.1 进程创建进程的创建是指由操作系统创建新的进程。
主要步骤包括：①分配空间：为新进程分配内存空间。
②初始化：将新进程的状态设置为就绪态，并初始化进程控制块（PCB）。
③指定执行代码：将新进程指向要执行的代码。
④设置执行环境：为新进程设置执行所需的环境变量和资源参数。
2.2 进程终止进程终止是指进程执行完毕或被强制终止。
主要步骤包括：①保存状态：将进程的状态保存到进程控制块中。
②释放资源：释放进程所占用的系统资源。
③给予父进程处理机：将CPU控制权交还给父进程。
3.进程调度进程调度是指选择就绪态进程中的一个进程分配CPU资源。
调度算法的选择和实现会直接影响操作系统的性能和效率。
常见的调度算法有：3.1 先来先服务（FCFS）：按照进程到达的先后顺序进行调度。
3.2 短作业优先（SJF）：根据进程的执行时间进行调度，执行时间短的进程优先。
3.3 时间片轮转（RR）：每个进程被分配一个时间片，在时间片用完后，切换到下一个进程。
3.4 优先级调度：根据进程的优先级进行调度，优先级高的进程先执行。
4.进程同步与通信4.1 进程同步为了保证多个进程之间的操作按照一定的顺序进行，需要进行进程同步。
常见的同步机制有：①互斥锁：只允许一个进程访问共享资源。
②信号量：用于进程之间的互斥与同步。
③条件变量：用于线程之间的等待与通知。
4.2 进程通信进程通信是指进程之间相互传递信息的过程。
常见的通信机制有：①管道：一种半双工的通信方式，可以在具有亲缘关系的进程之间进行通信。
②消息队列：进程可以通过读写消息队列来进行通信。
③共享内存：多个进程可以访问同一块共享内存区域，将其用作通信媒介。
操作系统-进程管理
02
最短作业优先（SJF）：优先调度预计运行时 间最短的进程。
03
最短剩余时间优先（SRTF）：优先调度剩余 时间最短的进程。
04
优先级调度：根据进程的优先级进行调度。
死锁的产生与预防
死锁的产生
死锁是指两个或多个进程在无限期地等待对方释放资源的现象。产生死锁的原因包括资源分配不当、 请求和保持、环路等待等。
操作系统-进程管理
• 进程管理概述 • 进程的同步与通信 • 进程调度与死锁 • 进程的并发控制 • 进程管理的发ห้องสมุดไป่ตู้趋势与挑战
01
进程管理概述
进程的定义与特点
01
进程是程序的一次执行，具有动态性、并发性、独立性和制 约性。
02
进程拥有独立的内存空间，执行过程中不受其他进程干扰。
03
进程是系统资源分配和调度的基本单位，能够充分利用系统 资源进行高效计算。
进程同步的机制
进程同步的机制主要包括信号量机制、消息传递机制和共享内存机制等。这些 机制通过不同的方式协调进程的执行顺序，以实现进程间的有效协作。
信号量机制
信号量的概念
信号量是一个整数值，用于表示系统资源或临界资源的数量 。信号量可以用来控制对共享资源的访问，以避免多个进程 同时访问导致的数据不一致问题。
消息传递的机制
消息传递的机制包括发送和接收操作。发送操作将消息发送给目标进程，接收操 作从消息队列中获取消息并进行处理。通过这种方式，多个进程可以通过发送和 接收消息来协调执行顺序和交换数据。
共享内存机制
共享内存的概念
共享内存是一种实现进程间通信的有效方式，通过共享一段内存空间来实现不同进程之间的数据交换和共享。
预防死锁的方法
操作系统进程管理解析
操作系统进程管理解析在我们日常使用计算机或其他智能设备时，操作系统默默地在后台发挥着关键作用，其中进程管理是操作系统的核心功能之一。
进程管理就像是一个有条不紊的指挥中心，负责协调和控制各个程序的运行，以确保系统的高效稳定。
接下来，让我们深入探讨一下操作系统进程管理的奥秘。
进程，简单来说，就是正在运行的程序的实例。
当我们打开一个应用程序，比如浏览器或者音乐播放器，操作系统就会为这个程序创建一个进程，为其分配资源，如内存、CPU 时间等，然后监督和控制它的执行。
进程管理的首要任务是进程的创建和终止。
当我们需要运行一个新的程序时，操作系统会创建一个新的进程。
这个过程可不是简单地启动程序，而是要进行一系列复杂的操作。
首先，操作系统要为进程分配唯一的标识符，就像给每个人分配一个身份证号码一样，以便能够准确地识别和跟踪这个进程。
然后，要为进程分配内存空间，用于存储程序的代码、数据和堆栈等信息。
同时，还要建立进程的控制块（PCB），这就像是进程的“档案”，记录了进程的各种状态信息，如进程的优先级、CPU 使用率、等待的资源等。
当一个进程完成了它的任务或者出现了异常情况，操作系统就要负责终止这个进程。
在终止进程时，操作系统要回收分配给进程的各种资源，如内存、文件句柄等，还要将进程的相关信息从系统的各种数据结构中删除，确保系统的资源得到合理的利用。
进程的状态是进程管理中的一个重要概念。
一个进程在其生命周期中会经历不同的状态，常见的状态有就绪态、运行态和阻塞态。
就绪态表示进程已经准备好运行，只等待 CPU 分配时间片。
运行态则是进程正在 CPU 上执行。
而阻塞态是指进程因为等待某个事件的发生，如等待输入输出操作完成、等待资源可用等，而暂时无法继续执行。
操作系统通过进程调度来决定哪个进程能够获得 CPU 的使用权，进入运行态。
进程调度算法有很多种，比如先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、时间片轮转（RR）等。
智慧城市公共安全视频监控系统维护手册
智慧城市公共安全视频监控系统维护手册第一章：概述 (3)1.1 智慧城市公共安全视频监控系统简介 (3)1.2 维护手册的目的与意义 (3)第二章：系统架构与组成 (4)2.1 系统架构概述 (4)2.2 主要组成部分 (4)2.3 关键技术介绍 (4)第三章：日常维护与管理 (5)3.1 日常检查与保养 (5)3.1.1 设备运行状态检查 (5)3.1.2 设备清洁与润滑 (5)3.1.3 零部件检查与更换 (5)3.1.4 电气系统检查 (5)3.1.5 安全防护设施检查 (5)3.2 维护流程与标准 (6)3.2.1 维护计划制定 (6)3.2.2 维护前准备 (6)3.2.3 维护实施 (6)3.2.4 维护后验收 (6)3.2.5 维护记录与反馈 (6)3.3 故障处理与应急响应 (6)3.3.1 故障分类与处理 (6)3.3.2 应急响应 (6)第四章：硬件设备维护 (7)4.1 摄像机维护 (7)4.2 存储设备维护 (7)4.3 网络设备维护 (7)第五章：软件系统维护 (8)5.1 系统软件更新与升级 (8)5.2 数据备份与恢复 (9)5.3 系统安全防护 (9)第六章：视频监控中心管理 (10)6.1 监控中心运行维护 (10)6.1.1 硬件设备维护 (10)6.1.2 软件系统维护 (10)6.1.3 网络维护 (10)6.2 数据存储与调用 (10)6.2.1 数据存储 (10)6.2.2 数据调用 (10)6.3 人员培训与管理 (11)6.3.1 人员培训 (11)6.3.2 人员管理 (11)第七章：网络安全防护 (11)7.1 网络安全策略 (11)7.2 防火墙与入侵检测 (11)7.2.1 防火墙技术 (12)7.2.2 入侵检测技术 (12)7.3 网络病毒防护 (12)第八章：故障排除与维修 (13)8.1 常见故障分析与处理 (13)8.2 维修流程与操作 (13)8.3 故障预防与改善 (14)第九章：系统功能优化 (14)9.1 系统功能评估 (14)9.1.1 功能评估指标 (14)9.1.2 功能评估方法 (15)9.2 系统功能优化策略 (15)9.2.1 硬件优化 (15)9.2.2 软件优化 (15)9.2.3 系统架构优化 (15)9.3 功能优化实施与监控 (15)9.3.1 制定优化计划 (15)9.3.2 实施优化措施 (15)9.3.3 监控优化效果 (16)9.3.4 持续优化 (16)9.3.5 功能优化文档 (16)第十章：项目管理与维护 (16)10.1 项目管理流程 (16)10.2 维护合同与验收 (16)10.3 维护团队建设与管理 (17)第十一章：法律法规与政策 (17)11.1 相关法律法规介绍 (17)11.1.1 民法典 (17)11.1.2 劳动法 (17)11.1.3 公司法 (18)11.1.4 知识产权法 (18)11.2 政策对维护工作的影响 (18)11.2.1 政策引导 (18)11.2.2 政策激励 (18)11.2.3 政策约束 (18)11.3 法律风险防范 (18)11.3.1 法律法规培训 (19)11.3.2 合规管理 (19)11.3.3 法律顾问制度 (19)11.3.4 争议解决 (19)第十二章：未来发展与服务 (19)12.1 智慧城市公共安全视频监控系统发展趋势 (19)12.2 维护服务创新 (19)12.3 用户需求与满意度调查 (20)第一章：概述1.1 智慧城市公共安全视频监控系统简介科技的飞速发展和城市化进程的不断推进，智慧城市已经成为现代城市发展的重要趋势。
操作系统的进程管理
操作系统的进程管理随着计算机技术的不断发展，操作系统作为计算机系统的核心部件，已经发挥了越来越重要的作用。
在操作系统中，进程管理是其中的一个重要的部分，它对计算机系统的性能和稳定运行起着至关重要的作用。
进程是指正在运行的程序。
在计算机中，进程可以分为操作系统进程和用户进程。
操作系统会为每个进程分配运行所需的资源，并实现对进程的调度、控制和同步等管理功能。
下面我们来详细了解一下操作系统的进程管理。
一、进程的概念与属性进程是指正在运行的程序在操作系统中的抽象，是计算机上的基本执行单位。
每个进程都有独立的内存空间和运行环境，包括CPU时间、内存空间、文件和设备等资源。
进程之间相互独立，不能相互干扰和共享内存。
进程有以下几种属性：1.进程标识：每个进程都有一个唯一的进程标识符PID，用于唯一标识该进程。
2.进程状态：进程可以有三种状态：就绪状态、阻塞状态和运行状态。
其中，就绪状态是指进程已经准备好运行，只需等待CPU调度即可；阻塞状态是指进程正在等待某个事件的完成，例如等待IO操作完成；运行状态是指进程正在执行。
3.进程控制块：每个进程都有一个进程控制块PCB，它是操作系统管理进程的重要数据结构，用于存储进程的运行状态、进程标识、程序计数器、寄存器等信息。
二、进程的状态转换进程可以经历三种状态的转换：就绪状态、阻塞状态和运行状态。
进程状态转换图如下：当一个进程在运行时，如果需要等待某个事件的发生，例如等待IO操作完成，它就会进入阻塞状态。
当阻塞事件完成后，它就会进入就绪状态，等待操作系统调度。
当操作系统调度到该进程并执行时，该进程就会进入运行状态。
三、进程的创建与终止进程的创建是指通过操作系统创建一个新进程的过程。
一般来说，进程的创建需要经过以下几个步骤：1.数据结构初始化：操作系统需要为新进程分配一个唯一的PID，并创建一个对应的进程控制块PCB。
2.程序加载：操作系统需要将新进程的代码和数据从磁盘加载到内存中。
进程管理与系统监视
kill -9 %1
ps -l查看进程的相关信息，现实的信息类似如下：
F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD
4 S 0 2705 2703 0 75 0 - 1270 wait pts/0 00:00:00 bash
SZ：进程占用内存空间的大小，以KB为单位；
TTY：进程所在终端的终端号；桌面环境的终端窗口表示为：pts/0，字符界面的终端号：tty1-tty6；
TIME：进程已运行的时间；
CMD：启动该进程的Shell命令。
who -H 查看用户的信息
NAME LINE TIME COMMENT
注意：1、对于偶尔运行的进程采用at或者batch调度。
2、对于特定时间重复运行的进程采用cron调度。
练习：
1、设置一个调度，要求在2011年5月4日0时，向所有用户发送新年快乐的问候。
at 00:00 05042011
at>wall Happy New Year!
如果采用12小时计时，则在后面加上AM或者PM
MMDDYY或者MM/DD/YY或者MM.DD.YY :指定具体的日期，必须在HH：MM之后；
（2）相对计时法
now+时间间隔：时间的单位为minutes（分钟）、hours（小时）、day(天)、week（星期）
（3）直接计时法
today（今天）、tomorrow（明天）、midnight（深夜）、noon（中午）、teatime（下午四点）
字段内容不能为空，如果无字段内容，用“*”表示
1-5表示从1号到5号
第6章：使用Python监控Linux系统
第6章：使⽤Python监控Linux系统1.Python编写的监控⼯具1).多功能系统资源统计⼯具dstatdstat是⼀个⽤Python编写的多功能系统资源统计⼯具，⽤来取代Linux下的vmstat，iostat，netstat和ifstat等命令dstat可以在⼀个界⾯上展⽰⾮常全⾯的监控信息# yum install dstat# dstat 2 10dstat的强⼤之处不仅仅是因为它聚合了很多种⼯具的监控结果，还因为它能通过附带的插件实现⼀些⾼级功能，如找出占⽤资源最⾼的进程和⽤户dstat的--top-(io|bio|cpu|cputime|cputime-avg|mem)这⼏个选项可以看到具体是哪个⽤户和哪个进程占⽤了相关系统资源，对系统调优⾮常有效# dstat --top-mem --top-io --top-cpu# dstat -a --output dstat_utput.csv2).交互式监控⼯具glancesglances是⼀款使⽤Python开发的，基于psutil的跨平台系统监控⼯具glances可以在⽤户终端上实时显⽰重要的系统信息，并动态刷新内容# pip install glances# glances类似top命令的交互式界⾯# pip install Bottle# glances -w2.使⽤Python打造⾃⼰的监控⼯具1).Linux系统的/proc⽬录介绍Linux系统将监控数据保存在proc⽬录下proc⽬录是⼀个控制中⼼，⽤户可以通过更改其中某些⽂件来改变内核的运⾏状态2).proc⽬录下常⽤⽂件介绍/proc/loadavg/proc/meminfo/proc/diskstats/proc/net/dev/proc/cpuinfo3).进程⽬录下常⽤⽂件介绍proc⽬录下有很多名字为数字的⽬录，⽬录的名称与进程的id对应4).利⽤/proc⽬录找到被删除的⽂件由于有进程(MySQL进程)打开了该⽂件，当我们从外部执⾏删除命令时⽂件并没有被真正的删除只有当进程关闭该⽂件的句柄时，⽂件才会被真正删除可以使⽤lsof命令查看已经被删除的⽂件[root@kettle1 test]# lsof | grep tt.ibdmysqld 2933 mysql 37uW REG 253,0 98304 524406 /app/mysqldata/3306/data/test/tt.ibd (deleted)虽然从⽂件系统层⾯已经⽆法找到被删除的⽂件，我们还可以在proc⽬录下找到该⽂件的⽂件句柄[root@kettle1 fd]# ll /proc/2933/fd/37lrwx------. 1 root root 64 Aug 10 16:34 /proc/2933/fd/37 -> /app/mysqldata/3306/data/test/tt.ibd (deleted)为了恢复出⼀个⼀致性的数据⽂件，可以先在MySQL数据库中为该表加上表锁，以免在恢复⽂件的过程中还有新的写⼊(root@localhost) [test]> lock table tt read;Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)恢复的⽅式也很简单，直接对⽂件句柄进⾏cp即可[root@kettle1 fd]# cp /proc/2933/fd/37 /app/mysqldata/3306/data/test/tt.ibd[root@kettle1 fd]# chown mysql:mysql /app/mysqldata/3306/data/test/tt.ibd重启数据库5).使⽤shell脚本监控Linux# cat monitor.sh 在CentOS7上的监控cpu_idle=$(top -n2 | grep 'Cpu' | tail -n 1 | awk '{ print $8 }')cpu_usage=$(echo "100 - $cpu_idle" | bc)mem_free=$(free -m | awk '/Mem:/{ print $7}')mem_total=$(free -m | awk '/Mem:/{ print $2}')mem_used=$(echo "$mem_total - $mem_free" | bc)mem_rate=$(echo "$mem_used * 100 / $mem_total" | bc)disk_usage=$(df -h / | tail -n 1 | awk '{ print $5 }')disk_used=$(df -h / | tail -n 1 | awk '{ print $3 }')echo "cpu利⽤率： $cpu_usage %"echo "内存使⽤量： $mem_used M"echo "内存利⽤率： $mem_rate %"echo "磁盘空间使⽤量： $disk_used"echo "磁盘空间利⽤率： $disk_usage"6).使⽤Python监控Linux使⽤Python监控Linux磁盘IO# -*- coding: UTF-8 -*-from collections import namedtupleDisk = namedtuple('Disk', 'major_number minor_number device_name read_count read_merged_count read_sections time_spent_reading write_count write_merged_count write_sections time_spent_write io_requests time_spent_doing_io weighted def get_disk_info(device):with open("/proc/diskstats") as f:for line in f:if line.split()[2] == device:return Disk(*(line.split()))raise RuntimeError("device ({0}) not found!".format(device))def main():disk_info = get_disk_info('sda')print(disk_info)print("磁盘写次数：{0}".format(disk_info.write_count))print("磁盘写字节数：{0}".format(long(disk_info.write_sections)*512))print("磁盘写延时：{0}".format(disk_info.time_spent_write))if__name__ == '__main__':main()3.使⽤开源库监控Linux1).psutil介绍psutil是⼀个开源且跨平台的库，其提供了便利的函数⽤来获取操作系统的信息，如cpu，内存，磁盘，⽹络等信息psutil可以⽤来进⾏进程管理，包括判断进程是否存在、获取进程列表、获取进程的详细信息等psutil⼴泛应⽤于系统监控、进程管理、资源限制等场景# pip install psutil2).psutil提供的功能函数与cpu相关的功能函数cpu_count默认返回逻辑cpu的个数import psutilpsutil.cpu_count()psutil.cpu_count(logical=False)cpu_percent返回cpu的使⽤率import psutilpsutil.cpu_percent()psutil.cpu_percent(percpu=True)psutil.cpu_percent(interval=2,percpu=True)virtual_memory以命名元组的形式返回内存使⽤情况，包括总内存、可⽤内存、内存使⽤率、buffer和cached等import psutilpsutil.virtual_memory()def bytes2human(n):symbols = ('K','M','G','T','P')prefix = {}for i,s in enumerate(symbols):prefix[s] = 1 << (i+1) * 10for s in reversed(symbols):if n >= prefix[s]:value = float(n) / prefix[s]return'%.1f%s' % (value,s)return"%sB" %nbytes2human(psutil.virtual_memory().total)swap_memory以命名元组的形式返回swap memory的使⽤情况psutil.swap_memory()与磁盘相关的功能函数disk_partitions返回所有已经挂载的磁盘，包含磁盘名称、挂载点、⽂件系统类型等信息psutil.disk_partitions()disk_usage获取磁盘的使⽤情况，包括磁盘的容量、已经使⽤的磁盘容量、磁盘的空间利⽤率等psutil.disk_usage('/')disk_io_counters返回磁盘io统计信息，包括读的次数、写的次数、读写字节、写字节等psutil.disk_io_counters()与⽹络相关的功能函数net_io_counter返回每块⽹卡的⽹络io的统计信息，包括收发字节数、收发包的数量、出错情况与删包情况_io_counters()net_connections返回每个⽹络链接的详细信息_connections()net_if_addrs返回⽹卡的配置信息，包括ip地址，mac地址，⼦⽹掩码和⼴播地址3).综合案例：使⽤psutil实现监控程序使⽤psutil收集了cpu的信息，开机时间，内存信息以及磁盘空间等信息，以及磁盘io与⽹络io信息import osimport socketfrom datetime import datetimeimport psutilimport jinja2import yagmailEMAIL_USER = 'hugaochao320@'EMAIL_PASSWORD = 'hgc3177678'RECIPIENTS = ['hugc@']def render(tpl_path, **kwargs):path, filename = os.path.split(tpl_path)return jinja2.Environment(loader=jinja2.FileSystemLoader(path or'./')).get_template(filename).render(**kwargs) def bytes2human(n):symbols = ('K','M','G','T','P')prefix = {}for i,s in enumerate(symbols):prefix[s] = 1 << (i + i) * 10for s in reversed(symbols):if n >= prefix[s]:value = float(n) / prefix[s]return'%.1f%s' % (value, s)return"%sB" % ndef get_cpu_info():cpu_count = psutil.cpu_count()cpu_percent = psutil.cpu_percent(interval=1)return dict(cpu_count=cpu_count, cpu_percent=cpu_percent)def get_memory_info():virtual_mem = psutil.virtual_memory()mem_total = bytes2human(virtual_mem.total)mem_percent = virtual_mem.percent#mem_free = bytes2human(virtual_mem.free + virtual_mem.buffers + virtual_mem.cached)mem_free = bytes2human(virtual_mem.available)#mem_used = bytes2human(virtual_mem.total * virtual_mem.percent)mem_used = bytes2human(virtual_ed)return dict(mem_total=mem_total, mem_percent=mem_percent, mem_free=mem_free, mem_used=mem_used) def get_disk_info():disk_usage = psutil.disk_usage('/')disk_total = bytes2human(disk_usage.total)disk_percent = disk_usage.percentdisk_free = bytes2human(disk_usage.free)disk_used = bytes2human(disk_ed)return dict(disk_total=disk_total, disk_percent=disk_percent, disk_free=disk_free, disk_used=disk_used)def get_boot_info():boot_time = datetime.fromtimestamp(psutil.boot_time()).strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")return dict(boot_time=boot_time)def collect_monitor_data():data = {}data.update(get_boot_info())data.update(get_cpu_info())data.update(get_memory_info())data.update(get_disk_info())return datadef main():hostname = socket.gethostname()data = collect_monitor_data()data.update(dict(hostname=hostname))content = render('monitor.html', **data)with yagmail.SMTP(user=EMAIL_USER, password=EMAIL_PASSWORD, host='', port=465) as yag: for recipient in RECIPIENTS:yag.send(recipient, "monitor information".encode('utf-8'), content.encode('utf-8'))if__name__ == '__main__':main()4.使⽤pyinotify监控⽂件系统变化1).pyinotify模块介绍pyinotify⽤来检测⽂件系统变化inotify是⼀个事件驱动的通知器pip install pyinotifypython -m pyinotify /tmp2).pyinotify模块APIpyinotify模块APIWatchManager保存了需要监视的⽂件和⽬录，以及监视⽂件和⽬录的哪些事件import pyinotifywm = pyinotify.WatchManager()wm.add_watch('/tmp', pyinotify.ALL_EVENTS)notifier = pyinotify.Notifier(wm)notifier.loop()仅监视创建和删除事件import pyinotifywm = pyinotify.WatchManager()mask = pyinotify.IN_DELETE | pyinotify.IN_CREATEwm.add_watch('/tmp', mask)notifier = pyinotify.Notifier(wm)notifier.loop()3).事件标志与事件处理器事件标志事件含义IN_CREATE 在被监控⽬录中创建⼦⽬录或⽂件IN_DELETE 在被监控⽬录中有⼦⽬录或⽂件被删除IN_MODIFY 被监控⽬录中的条⽬被修改IN_MOVE...import pyinotifywm = pyinotify.WatchManager()mask = pyinotify.IN_DELETE | pyinotify.IN_CREATEclass EventHandler(pyinotify.ProcessEvent):def process_IN_CREATE(self, event):print("Creating:", event.pathname)def process_IN_DELETE(self, event):print("Removing:", event.pathname)handler = EventHandler()notifier = pyinotify.Notifier(wm, handler)wdd = wm.add_watch('/tmp', mask, rec=True)notifier.loop()5.监控应⽤程序1).使⽤Python监控MySQL数据库作为应⽤程序的核⼼组件，⼀般都需要进⾏细粒度的监控以MySQL数据库为例：对MySQL数据库的监控应该包括数据库连接数、qps、tps、Buffer Pool命中率、复制延迟、Binlog⽂件⼤⼩等2).使⽤Python监控MongoDBMongoDB本⾝就返回⼀个数据字典from__future__import print_functionimport pymongoclient = pymongo.MongoClient(host='127.0.0.1:27017')client.admin.authenticate('laimingxing','laimingxing')rs = mand('replSetGetStatus')print("set:",rs['set'])print("myState:",rs['myState'])print("num of members:",len(rs['members']))。
CMD命令实现进程管理和性能监控的高级技巧
CMD命令实现进程管理和性能监控的高级技巧计算机是现代社会不可或缺的工具，而进程管理和性能监控是计算机运行的关键。
CMD命令作为Windows操作系统中的命令行工具，提供了许多高级技巧来实现进程管理和性能监控。
本文将介绍一些CMD命令的高级用法，帮助读者更好地掌握进程管理和性能监控。
一、进程管理进程是计算机中正在运行的程序的实例，进程管理是指对这些进程进行监控和控制。
CMD命令提供了一些强大的功能来实现进程管理。
1. 查看进程列表使用CMD命令可以轻松地查看当前正在运行的进程列表。
通过输入"tasklist"命令，系统将列出所有正在运行的进程的详细信息，包括进程ID、进程名称、内存占用等。
这对于快速了解系统中正在运行的进程非常有用。
2. 结束进程有时候，某个进程可能会出现问题，导致系统变慢或者出现错误。
CMD命令提供了"taskkill"命令来结束指定的进程。
通过输入"taskkill /PID 进程ID"命令，可以强制结束指定进程。
这对于解决进程占用过多资源或者无响应的问题非常有效。
3. 启动进程除了结束进程，CMD命令还可以用来启动进程。
通过输入"start"命令，可以启动指定的应用程序或者脚本。
例如，输入"start notepad.exe"命令可以启动记事本应用程序。
这对于快速启动需要经常使用的应用程序非常方便。
二、性能监控性能监控是指对计算机系统的性能进行实时监控和分析，以便及时发现和解决问题。
CMD命令提供了一些有用的工具来实现性能监控。
1. 查看系统信息使用CMD命令可以查看系统的基本信息。
通过输入"systeminfo"命令，可以获取系统的操作系统版本、安装日期、物理内存等信息。
这对于了解系统的硬件和软件配置非常有帮助。
2. 监控资源使用情况CMD命令提供了一些工具来监控系统资源的使用情况。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
杀死系统中的进程（ 杀死系统中的进程（1）
为什么要杀死进程
该进程占用了过多的CPU时间 该进程占用了过多的CPU时间 该进程锁住了一个终端，使其他前台进程无法运行 运行时间过长，但没有预期效果 产生了过多到屏幕或磁盘文件的输出 无法正常退出
常用进程信号
HUP/SIGHUP/1： HUP/SIGHUP/1： 从终端上发出的结束信号，发送给守护进程可使 其重新读取配置文件 INT/SIGINT/2： 从键盘上发出的中断信号（ctrl+c） INT/SIGINT/2： 从键盘上发出的中断信号（ctrl+c） QUT/SIGQUT/3： 从键盘上发出的退出信号（ctrl+\ QUT/SIGQUT/3： 从键盘上发出的退出信号（ctrl+\） KILL/SIGKILL/9： KILL/SIGKILL/9： 结束接受信号的进程（强行杀死进程） TERM/SIGTERM/15：kill命令默认的终止信号 TERM/SIGTERM/15：kill命令默认的终止信号 STOP/SIGSTOP/19：从键盘来执行的信号（ctrl+d） STOP/SIGSTOP/19：从键盘来执行的信号（ctrl+d）
前台 后台
6.7.3 调度进程
在Linux系统中，允许多个进程并发执行。 Linux系统中，允许多个进程并发执行。 但是，通常情况下，系统中的资源总是有限的， 如果系统中并发执行的进程数量过多，就会造 成系统的整体性能下降，尤其是当系统中存在 黑客进程或者病毒进程时，甚至可能会造成系 统瘫痪。因而，有必要根据一定的策略 对系统 中的进程进行调度，例如，将可疑的进程终止， 将不紧急的进程挂起或者降低其优先级等。系 统管理员或者普通用户都可以对进程进行调度， 但是执行这种操作时要非常小心，因为有些进 程是与系统运行相关联的，不能对它们有错误 的调度。
第6章 系统运行监控
一个良好的系统， 不仅要有较高的安全性， 一个良好的系统 ， 不仅要有较高的安全性 ， 而且 要有较高的稳定性，尤其是在商业或者合作环境下， 要有较高的稳定性，尤其是在商业或者合作环境下， 无论是在关键应用程序上工作还是在Internet上进行 无论是在关键应用程序上工作还是在Internet上进行 电子商务，都希望系统一直处于稳健状态。 电子商务 ，都希望系统一直处于稳健状态。做好系 统监控和进程管理工作正是实现该目标的重要途径。 统监控和进程管理工作正是实现该目标的重要途径。 优秀的系统管理员都会非常警惕地监控系统中的运 行进程， 包括CPU 、 内存、 磁盘、 网络和打印机这 行进程 ， 包括CPU、 内存 、 磁盘 、 网络和打印机 这 类资源的使用，诸如检测系统日志、 网络流量、 类资源的使用，诸如检测系统日志、网络流量、监 控资源的使用这样的操作有助于发现异常并避免发 控资源的使用这样的操作有助于发现异常并避免发 展中的问题。 展中的问题。
6.7 系统进程管理
捕获进程状态 :要查看系统中执行的进程时， ps(process status)是经常使用的命令 status)是经常使用的命令 查看较详细的说明 查看其他用户的进程 查看后台执行的进程 将进程清单排序 搭配其他命令查询进程 删除进程 控制进程优先级
6.7.1 理解进程
进程在操作系统中执行特定的任务， 进程在操作系统中执行特定的任务，它 是一个随着程序执行过程不断变化的实 体 。 进程与程序是有区别的：进程不等 同于程序， 同于程序 ， 它由程序产生；程序是一个 静态的指令集合， 静态的指令集合 ， 不占用系统的运行资 源 ， 而进程是一个随时都可能发生变化 的 、 动态的 、 使用系统运行资源的 、 正 动态的、 使用系统运行资源的、 在执行着的几种方法调度进程: 可以使用以下几种方法调度进程:
在系统监视器的进程选项卡中调度进程 在top命令的执行中使用交互命令调度 top命令的执行中使用交互命令调度 在命令行中直接执行各种命令调度
6.7.4 监视进程
当对进程进行调度时，需要了解 系统中当前进程的具体状况，也就 是说，要了解当前有哪些进程正在 运行，哪些进程已经结束，有没有 僵死的进程，哪些进程占用了过多 的系统资源等。
6.3 系统性能监控
top命令 top命令 ：top命令用于监控系统的资源，包括内存、交换 top命令用于监控系统的资源，包括内存、 分区和CPU的使用率等 分区和CPU的使用率等 使用top监视特定用户 按下“ 使用top监视特定用户 :按下“U”键，然后指定用户账号回 车即可 终止执行中的进程 :方法是先按“K”键，此时top信息中会 方法是先按“ 此时top信息中会 出现“ 出现“PID to kill：”语句，然后输入要删除的PID(Process kill： 语句，然后输入要删除的PID(Process ID，进程标识符) 按下Enter键 ID，进程标识符)，按下Enter键 使用系统监视器
6.5 内存使用情况监控
Linux系统存在两种类型的系统内存：物 Linux 系统存在两种类型的系统内存：物 理与虚拟。 理与虚拟。要显示自由内存与已使用的内 存数量， 包括物理内存和虚拟 ( 交换) 内存， 存数量， 包括物理内存和虚拟( 交换) 内存， 可使用free命令 可使用free命令 要报告关于物理和虚拟内存的更详细的统 计信息，可使用vmstat，它是procps程序包 计信息，可使用vmstat，它是procps程序包 的一部分
查看系统中的进程
命令格式： ps [选项] [选项 选项] 可以确定有哪些进程正在执行和执行的状态，进程是否结 束、进程有没有僵死，哪些进程占用了过多的系统资源等 常用选项
a：显示所有进程 e：在命令后显示环境变量 u：显示用户名和启动时间等信息 x：显示没有控制终端的进程 f：显示进程树 w：宽行输出 -e：显示所有进程 -f：显示全部
进程的启动方式
手工启动
前台、后台
调度启动
Cron、 Cron、at
6.7.2 启动进程
程序或者命令的执行实际上是通过进程实 现的。通常情况下，程序或者命令是保存在硬 盘上的，当在命令行中输入一个可执行程序的 文件名或者命令并按下Enter键后，Fedora内核 文件名或者命令并按下Enter键后，Fedora内核 就将该程序或者命令的相关代码加载到内存中 开始执行；Fedora会为该程序或者命令创建一 开始执行；Fedora会为该程序或者命令创建一 个或者多个相关的进程，通过进程完成特定的 任务。
6.4 系统处理器情况监控
uptime是一个简单程序，显示当前时间、 uptime是一个简单程序，显示当前时间、系 统正常运行时间、登录的用户数和过去1 统正常运行时间、登录的用户数和过去1分 钟、5分钟和15分钟内的平均CPU负荷 分钟和15分钟内的平均CPU负荷 sysstat家族的另一个成员 mpstat提供了关于 sysstat 家族的另一个成员mpstat 提供了关于 系统中的每个处理器的统计信息。 系统中的每个处理器的统计信息。
6.6 网络子系统情况监控
网络子系统是最需要仔细监视的系统资源， 网络子系统是最需要仔细监视的系统资源 ， 可以使用 ifconfig 用来快速地判断设备是否 ifconfig用来快速地判断设备是否 有IP地址，或者用来检索接口的MAC地址 IP地址，或者用来检索接口的MAC地址 要监视网络上的通信量，可使用tcpdump实 要监视网络上的通信量，可使用tcpdump实 用程序 如果喜欢用图形化交互式应用程序查看程 序包传输，可以尝试Wireshark 序包传输，可以尝试Wireshark
操作举例
显示出当前用户在shell下所运行的进程 显示出当前用户在shell下所运行的进程 # ps 列出系统中正在运行的所有进程的详细信息 # ps -aux 显示系统进程树 # ps -auxf
改变进程优先级(1) 改变进程优先级(1)
命令格式: 命令格式:nice [option] [command [arg...]] 说明：以更改过的优先序来执行程序, 如果未指定程序, 说明：以更改过的优先序来执行程序, 如果未指定程序, 则会 印出目前的排程优先序, 印出目前的排程优先序, 内定的 adjustment 为 10, 范围为 -20 (最高优先序) 到 19 (最低优先序) 最高优先序) (最低优先序) 参数： -n adjustment, -adjustment, --adjustment=adjustment 皆为将 --adjustment=adjustment 该原有优先序的增加 adjustment --help 显示求助讯息 --help --version 显示版本资讯 --version 范例：
选择菜单“ 应用程序 ” 系统工具” 选择菜单 “ 应用程序” |“ 系统工具 ” |“ 磁盘 使用分析器” 命令 ， 打开 “ 使用分析器 ” 命令， 打开“ 磁盘使用分析 器”窗口 开放文件情况监控 ：lsof命令 lsof命令
6.2 磁盘性能监控
使用iostat 命令：iostat 实用程序可以用来 使用 iostat命令： iostat实用程序可以用来 收集设置或分区的统计信息 使用sar 命令： sar 也是sysstat 命令的一部分， 使用 sar命令 ： sar也是 sysstat命令的一部分 ， 它用来产生与I/O、CPU和内存相关的报表 它用来产生与I/O、CPU和内存相关的报表
将 ls 的优先序加 1 并执行 : nice -n 1 ls 将 ls 的优先序加 10 并执行 : nice ls将 ls 的优先序加 10 并执行 ls将
注意 : 优先序 (priority) 为操作系统用来决定 CPU 分配的参数， Linux 使用『回合制(round-robin)』的演算法来做 CPU 排程， 使用『回合制(round-robin)』 优先序越高，所可能获得的 CPU时间就越多。 CPU时间就越多。
本章学习要点： 本章学习要点：
理解对系统运行进行监控的意义 使用系统监视器进行系统监视 使用命令行或图形工具监控文件系统 磁盘性能监控 系统的内存监控 系统的处理器和网络监控 学会进行进程调度 掌握监视进程的常用命令