Linux进程和计划任务

进程

什么是 进程

运行中的程序的一个副本，是被载入内存的一个指令集合，是资源分配的单位

• 进程ID（Process ID，PID）号码被用来标记各个进程
• UID、GID语境决定对文件系统的存取和访问权限
• 通常从执行进程的用户来继承
• 存在生命周期
• 都由其父进程创建

进程的特征

1. 动态性：进程是程序的一次执行过程，是临时的，有生命期的，是动态产生，动态消亡的
2. 并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行；
3. 独立性：进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；
4. 结构性：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。

进程和线程的区别

线程是程序执行的最小单位，而进程是操作系统分配资源的最小单位；
一个进程由一个或多个线程组成，线程是一个进程中代码的不同执行路线；
进程之间相互独立，但同一进程下的各个线程之间共享程序的内存空间(包括代码段、数据集、堆等)及一些进
程级的资源(如打开文件和信号)，某进程内的线程在其它进程不可见；
调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。

进程的状态

• 运行态：running

• 就绪态：ready

• 睡眠态：分为两种，可中断：interruptable，不可中断：uninterruptable

• 停止态：stopped，暂停于内存，但不会被调度，除非手动启动

• 僵死态：zombie，僵尸态，结束进程，父进程结束前，子进程不关闭，杀死父进程可以关闭僵死态 的子进程
  

    进程状态。常见的状态有以下几种：  
    -D：不可被唤醒的睡眠状态，通常用于 I/O 情况。
    -R：该进程正在运行。
    -S：该进程处于睡眠状态，可被唤醒。
    -T：停止状态，可能是在后台暂停或进程处于除错状态。	
    -W：内存交互状态（从 2.6 内核开始无效）。
    -X：死掉的进程（应该不会出现）
    -Z：僵尸进程。进程已经中止，但是还是占用硬件资源。
    -<：高优先级（以下状态在 BSD 格式中出现）。
    -N：低优先级。
    -L：被锁入内存。
    -s：包含子进程。
    -l：多线程
    -+：位于后台。                                                                                                                                                                                  	
  

进程的优先级

PRI和NI相加数字越小，优先级越高

进程的类型

• 守护进程: daemon,在系统引导过程中启动的进程，和终端无关进程
• 前台进程：跟终端相关，通过终端启动的进程

进程信号

号代号	信号名称	说 明
1	SIGHUP	该信号让进程立即关闭.然后重新读取配置文件之后重启
2	SIGINT	程序中止信号，用于中止前台进程。相当于输出 Ctrl+C 快捷键
3	SIGQUIT	退出
8	SIGFPE	在发生致命的算术运算错误时发出。不仅包括浮点运算错误，还包括溢出及除数为 0 等其他所有的算术运算错误
9	SIGKILL	用来立即结束程序的运行。本信号不能被阻塞、处理和忽略。般用于强制中止进程
14	SIGALRM	时钟定时信号，计算的是实际的时间或时钟时间。alarm 函数使用该信号
15	SIGTERM	正常结束进程的信号，kill 命令的默认信号。如果进程已经发生了问题，那么这 个信号是无法正常中止进程的，这时我们才会尝试 SIGKILL 信号，也就是信号 9
18	SIGCONT	该信号可以让暂停的进程恢复执行。本信号不能被阻断
19	SIGSTOP	该信号可以暂停前台进程，相当于输入 Ctrl+Z 快捷键。本信号不能被阻断

进程管理相关命令

ps命令

ps静态显示进程
   a：显示当前终端下的所有进程信息，包括其他用户的进程。与“x”选项结合时将示系统中所有的进程信息。
   u：使用以用户为主的格式输出进程信息。
   x：显示当前用户在所有终端下的进程信息。
  -e：显示系统内的所有进程信息。   
  -l：使用长（Long）格式显示进程信息。
  -f：使用完整的（Full）格式显示进程信
   k|--sort 属性 对属性排序,属性前加 - 表示倒序    ps aux k -%cpu
   o 属性… 选项显示定制的信息 pid、cmd、%cpu、%mem

ps aux可以查看系统中所有的进程

USER	该进程是由哪个用户产生的。
PID		进程的 ID。
%CPU	该进程占用 CPU 资源的百分比，占用的百分比越高，进程越耗费资源。
%MEM	该进程占用物理内存的百分比，占用的百分比越高，进程越耗费资源。
VSZ		该进程占用虚拟内存的大小，单位为 KB。
RSS		该进程占用实际物理内存的大小，单位为 KB。
TTY		该进程是在哪个终端运行的
STAT	进程状态。
START	该进程的启动时间。
TIME	该进程占用 CPU 的运算时间，注意不是系统时间。
COMMAND	产生此进程的命令名。

ps -le 可以查看系统中所有的进程，而且还能看到进程的父进程的 PID 和进程优先级

表头	含义
F	进程标志，说明进程的权限，常见的标志有两个: 1：进程可以被复制，但是不能被执行；4：进程使用超级用户权限；
S	进程状态。具体的状态和"psaux"命令中的 STAT 状态一致；
UID	运行此进程的用户的 ID；
PID	进程的 ID；
PPID	父进程的 ID；
C	该进程的 CPU 使用率，单位是百分比；
PRI	进程的优先级，数值越小，该进程的优先级越高，越早被 CPU 执行；系统定义不可以人为修改
NI	进程的优先级，数值越小，该进程越早被执行；可以人为修改
ADDR	该进程在内存的哪个位置；
SZ	该进程占用多大内存；
WCHAN	该进程是否运行。"-"代表正在运行；
TTY	该进程由哪个终端产生；
TIME	该进程占用 CPU 的运算时间，注意不是系统时间；
CMD	产生此进程的命令名；

ps -l 只能看到当前 Shell 产生的进程

top 命令

top 命令可以动态地持续监听进程地运行状态
  -d 秒数：指定 top 命令每隔几秒更新。默认是 3 秒；
  -b：使用批处理模式输出。一般和"-n"选项合用，用于把 top 命令重定向到文件中；
  -n 次数：指定 top 命令执行的次数。一般和"-"选项合用；
  -p 进程PID：仅查看指定 ID 的进程；
  -s：使 top 命令在安全模式中运行，避免在交互模式中出现错误；
  -u 用户名：只监听某个用户的进程；

第一行为任务队列信息

内 容	说 明
17:19:40	系统当前时间
up 13:32	系统的运行时间.本机己经运行 0 天 1小时 28分钟
5 users	当前登录了五个用户
load average: 0.00,0.00，0.00	系统在之前 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载。如果 CPU 是单核的，则这个数值超过 1 就是高负载：如果 CPU 是四核的，则这个数值超过 4 就是高负载 （这个平均负载完全是依据个人经验来进行判断的，一般认为不应该超过服务器 CPU 的核数）

第二行为进程信息

内 容	说 明
Tasks: 204 total	系统中的进程总数
1 running	正在运行的进程数
203 sleeping	睡眠的进程数
0 stopped	正在停止的进程数
0 zombie	僵尸进程数。如果不是 0，则需要手工检查僵尸进程

第三行为 CPU 信息

内 容	说 明
Cpu(s): 0.1 %us	用户模式占用的 CPU 百分比 个人用户开启的进程占用的 cpu 率
0.2%sy	系统模式占用的 CPU 百分比
0.0%ni	改变过优先级的用户进程占用的 CPU 百分比
99。8%id	空闲 CPU 占用的 CPU 百分比
0.0%wa	等待输入/输出的进程占用的 CPU 百分比
0.0%hi	硬中断请求服务占用的 CPU 百分比
0.0%si	软中断请求服务占用的 CPU 百分比
0.0%st	st（steal time）意为虚拟程序占用 cpu 时间百分比，就是当有虚拟机时，虚拟 CPU 等待实际 CPU 的时间百分比

第四行为物理内存信息

内 容	说 明
Mem: 3865308 total	物理内存的总量，单位为KB
1799644 used	己经使用的物理内存数量
1077322 free	空闲的物理内存数量。我们使用的是虚拟机，共分配了 628MB内存，所以只有53MB的空闲内存
1988432 buffers	作为缓冲的内存数量

第五行为交换分区（swap）信息

内 容	说 明
Swap: 4194300 total	交换分区（虚拟内存）的总大小
0 used	已经使用的交换分区的大小
4194300 free	空闲交换分区的大小
409280k avail Mem	作为缓存的交换分区的大小

pgrep命令

查看指定的进程

 -U 指定用户
 -l: 显示进程名
 -a: 显示完整格式的进程名
 -P pid: 显示指定进程的子进程

pidof

已知程序名不知道pid号

pstree命令进程树

pstree  以树形结构列出进程信息                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 
	-a	显示启动每个进程对应的完整指令，包括启动进程的路径、参数等
	-p 显示PID
	-T 不显示线程thread,默认显示线程
	-u 显示用户切换
	-H pid 高亮显示指定进程及其前辈进程换

pstree

pstree -a

pstree -p

lsof

lsof [选项]
-c 字符串只列出以字符串开头的进程打开的文件。
+d 目录名列出某个目录中所有被进程调用的文件。
-u 用户名只列出某个用户的进程打开的文件。
-p pid列出某个 PID 进程打开的文件

vmstat

vmstat命令，是 Virtual Meomory Statistics（虚拟内存统计）的缩写，可用来监控 CPU 使用、进程状态、内存使用、虚拟内存使用、硬盘输入/输出状态等信息。

字段	含义
procs	进程信息字段： -r：等待运行的进程数，数量越大，系统越繁忙。 -b：不可被唤醒的进程数量，数量越大，系统越繁忙。
memory	内存信息字段： -swpd：虚拟内存的使用情况，单位为 KB。 -free：空闲的内存容量，单位为 KB。-buff：缓冲的内存容量，单位为 KB。-cache：缓存的内存容量，单位为 KB。
swap	交换分区信息字段： -si：从磁盘中交换到内存中数据的数量，单位为 KB。 -so：从内存中交换到磁盘中数据的数量，单位为 KB。这两个数越大，表明数据需要经常在磁盘和内存之间进行交换，系统性能越差。
io	磁盘读/写信息字段： -bi：从块设备中读入的数据的总量，单位是块。 -bo：写到块设备的数据的总量，单位是块。这两个数越大，代表系统的 I/O 越繁忙。
system	系统信息字段： -in：每秒被中断的进程次数。 -cs：每秒进行的事件切换次数。这两个数越大，代表系统与接口设备的通信越繁忙。
cpu	CPU信息字段： -us：非内核进程消耗 CPU 运算时间的百分比。 -sy：内核进程消耗 CPU 运算时间的百分比。 -id：空闲 CPU 的百分比。 -wa：等待 I/O 所消耗的 CPU 百分比。 -st：被虚拟机所盗用的 CPU 百分比

iostat

ostat 可以提供更丰富的IO性能状态数据
	-c 只显示CPU行
	-d 显示设备〈磁盘)使用状态
	-k 以千字节为为单位显示输出
	-t 在输出中包括时间戳
	-x 在输出中包括扩展的磁盘指标

进程管理

手动启动

• 前台启动：通过终端启动，且启动后一直占据终端
• 后台启动：可通过终端启动，但启动后即转入后台运行（释放终端）

任务调动

1. 命令加 & 放入后台
2. ctrl + z 把命令放回后台 但是 停止状态
3. jobs 后台执行的命令 列表 编号
4. fg 加编号 把任务调回前台

结束进程

kill

kill [信号] PID 

kill 命令是按照 PID 来确定进程的，所以 kill 命令只能识别 PID，而不能识别进程名。Linux 定义了几十种不同类型的信号，读者可以使用 kill -l 命令查看所有信号及其编号，这里仅列出几个常用的信号

信号编号	信号名	含义
0	EXIT	程序退出时收到该信息。
1	HUP	挂掉电话线或终端连接的挂起信号，这个信号也会造成某些进程在没有终止的情况下重新初始化。
2	INT	表示结束进程，但并不是强制性的，常用的 “Ctrl+C” 组合键发出就是一个 kill -2 的信号。
3	QUIT	退出。
9	KILL	杀死进程，即强制结束进程。
11	SEGV	段错误。
15	TERM	正常结束进程，是 kill 命令的默认信号。

killall

killall 也是用于关闭进程的一个命令，但和 kill 不同的是，killall 命令不再依靠 PID 来杀死单个进程，而是通过程序的进程名来杀死一类进程，也正是由于这一点，该命令常与 ps、pstree 等命令配合使用

killall [选项] [信号] 进程名
 		 -i：交互式，询问是否要杀死某个进程；
		 -I：忽略进程名的大小写；

计划任务

at 一次性计划

at 工具介绍

1. 由包 at 提供
2. 依赖与atd服务,需要启动才能实现at任务
3. at队列存放在/var/spool/at目录中,ubuntu存放在/var/spool/cron/atjobs目录下
4. 执行任务时PATH变量的值和当前定义任务的用户身份一致

命令

at 时间
at 任务
at ctrl+d
atq  查看计划任务
时间格式
[HH:MM]  [yyyy-mm-dd]
HH:MM 在今日的 HH:MM 进行，若该时刻已过，则明天此时执行任务

crontab

crontab [选项] [file]
		-u 用来设定某个用户的 crontab 服务。
		-e编辑某个用户的 crontab 文件内容。如果不指定用户，则表示编辑当前用户的 crontab 文件。
		-l显示某用户的 crontab 文件内容，如果不指定用户，则表示显示当前用户的 crontab 文件内容。
		-r从 /var/spool/cron 删除某用户的 crontab 文件，如果不指定用户，则默认删除当前用户的 crontab 文件。
		-i在删除用户的 crontab 文件时，给确认提示

crontab -e

crontab -e进入 crontab 编辑界面。会打开Vim编辑你的任务

*    *    *    *    *    执行的任务
时   分   天    月    周   

项目	含义	范围
第一个"*"	一小时当中的第几分钟（minute）	0~59
第二个"*"	一天当中的第几小时（hour）	0~23
第三个"*"	一个月当中的第几天（day）	1~31
第四个"*"	一年当中的第几个月（month）	1~12
第五个"*"	一周当中的星期几（week）	0~7（0和7都代表星期日）

*（星号）代表任何时间。
,（逗号）代表不连续的时间。
-（中杠）代表连续的时间范围。
/（正斜线）代表每隔多久执行一次。

* *   1,15,30  *  *  //每月的 1号 15号  30号
*  12-16/2  *  *  *  //中午  12点  -  16点 
30  *   * * *		 //每  半小时 执行  一次

特别注意

• 6 个选项都不能为空，必须填写。如果不确定，则使用“*”代表任意时间。
• crontab 定时任务的最小有效时间 是分钟，最大有效时间是月。像 2018 年某时执行、3 点 30 分 30 秒这样的时间都不能被识别。
• 在定义时间时，日期和星期最好不要在一条定时任务中出现，因为它们都以天为单位，非常容易让管理员混淆。
• 在定时任务中，不管是直接写命令，还是在脚本中写命令，最好都使用绝对路径。有时使用相对路径的命令会报错。

crontab -l

查看当前用户的crontab

crontab -r

删除 crontab 文件