Linux进程和计划任务管理

最新推荐文章于 2025-09-22 11:08:34 发布
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#linux #运维 #tcp/ip

本文详细阐述了Linux中的进程概念、线程区别与联系，以及如何查看、控制进程，同时介绍了at和crontab命令在计划任务设置中的应用。

Linux进程和计划任务管理

一.进程和线程

1.内核功用

进程管理、内存管理、文件系统、网络功能、驱动程序、安全功能等

对于所有的操作系统，都有基本的功能

2. Process（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

3.进程ID号

是被用来标记各个进程
UID、GID、和SELinux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
进程所占用的内存空间由操作系统决定

4.进程的概念

  • 进程（Process ）是指计算机中已运行的程序。进程曾经是分时系统的基本运作单位。

  • 进程是正在执行的程序；

  • 进程是可以分配处理器并由处理执行的实体；

5.线程的概念

线程（Thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。——维基

  • 一个进程至少有一个执行线程；

  • 线程也被称为轻量级进程；

  • 线程是进程内部的一部分；

6.进程与线程的区别

  1. 资源分配与调度

    • 进程是资源竞争的基本单位；

    • 线程是程序执行的最小单位；

  2. 资源占有角度

    • 操作系统会为一个进程分配一堆资源，所有的进程之间是独立的，是互不影响的。

    • 线程会共享进程的虚拟地址空间，只拥有一小部分资源，比如自己的线程ID，私有栈空间，自己的上下文数据等。

    • 线程是共享资源，所以一个线程的异常退出会影响整个进程异常退出，并且要注意线程间的同步与互斥问题。

  3. 调度与切换

    • 进程会携带很多资源，所以创建和撤销进程时，代价较大
    • 线程花费代价较小
    • 进程会携带很多资源，所以进程之间的切换或调度时，操作系统要做的工作比较多
    • 线程调度时，工作较少

    类似”进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位“这样的回答感觉太抽象，都不太容易让人理解。
    做个简单的比喻：
    线程在进程下行进
    一个进程可以包含多个线程
    不同进程间数据很难共享
    同一进程下不同线程间数据很易共享
    进程要比线程消耗更多的计算机资源
    进程间不会相互影响，一个线程挂掉将导致整个进程挂掉
    进程可以拓展到多机，进程最多适合多核
    进程使用的内存地址可以上锁，即一个线程使用某些共享内存时，
    其他线程必须等它结束，才能使用这一块内存。

7.进程与线程的联系

进程和线程都是操作系统所运行的程序运行的基本单元。

8.查看进程

  1. 常用选项

    -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”选项结合时将显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。

  2. ps -aux --以简单列表的形式显示出进程信息

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-KhHgOPpb-1631634391007)(../../AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20210914225857272.png)]

USER：启动该进程的用户账号的名称。
PID：该进程在系统中的数字 ID 号，在当前系统中是唯一的。
%CPU：CPU 占用的百分比。
%MEM：内存占用的百分比。
VSZ：该进程使用的虚拟内存量(KB)。
RSS：该进程占用的物理内存量(KB)。
TTY：表明该进程在哪个终端上运行。不是从终端启动的进程则显示为?。
   简说：pts 是远程登录终端 ctrl+ALT F1-F6   tty1 图像界面   2和6 字符界面    ？ 系统本身自身执行的进程

STAT:该进程的状态(D:不可中断的休眠状态:R:正在运行状态;S:处于休眠状态，可被唤醒;T:停止状态，可能是在后台暂停或进程处于跟踪调试状态: Z:僵尸进程，进程已经中止，但是部分程序还在内存当中)。
D：系统守护进程
T：调式、程序执行一般停止
R ：该程序目前正在运作，或者是可被运作；
S ：该程序目前正在睡眠当中 (可说是 idle 状态啦！)，但可被某些讯号(signal) 唤醒。T ：该程序目前正在侦测或者是停止了；
Z ：该程序应该已经终止，但是其父程序却无法正常的终止他，造成 zombie (疆尸) 程序的状态D 不可中断状态.
它们含意如下:：
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，但是部分程序还在内存当中。
-<：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（小写 L）。
-+：位于后台。
-C：进程占用CPU的百分比

START：启动该进程的时间。
TIME：该进程占用的 CPU 时间。
COMMAND：启动该进程的命令的名称
  1. ps -elf —以长格式显示系统中的进程信息
  • -e:显示系统内的所有进程信息。
    -l:使用长格式显示进程信息。
    -f:使用完整的格式显示进程信息。.

在这里插入图片描述


F:内核分配给进程的系统标记。
S:进程的状态。
UID:启动这些进程的用户。
PID: 进程的进程ID.
PPID:父进程的进程号(如果该进程是由另一“个进程启动的)
C:进程生命周期中的CPU利用率。
PRI:进程的优先级(越大的数字代表越低的优先级)。
NI: 谦让度值用来参与决定优先级。
ADDR:进程的内存地址。
SZ:假如进程被换出，所需交换空间的大致大小。
WCHAN:若该进程在睡眠，则显示睡眠中的系统函数名。
STIME:进程启动时的系统时间。
TTY:进程启动时的终端设备。   pts/0255代表虚拟终端，一般是远程连接的终端;tty1tty7 代表本地控制台终端
TIME:运行进程需要的累计CPU时间。
CMD:进程的启动命令。
  1. 僵尸进程

一个进程结束了，但是如果该进程的父进程已经先结束了，那么该进程就不会变成僵尸进程，因为每个进程结束的时候，系统都会扫描当前系统中所运行的所有进程，看有没有哪个进程是刚刚结束的这个进程的子进程，如果是的话，就由Init来接管它，成为它的父进程，子进程退出后init会回收其占用的相关资源。但是当子进程比父进程先结束，而父进程又没有回收子进程，释放子进程占用的资源，此时子进程将成为一个僵厂进程。

  1. top命令–查看进程动态信息

在这里插入图片描述

系统任务（Tasks）、CPU占用、内存占用（Mem）、交换空间（Swap）
23：07：19 当前时间 
up...系统运行时间 
4uesrs 当前登录用户数
load average：0.00，0.01，0.05系统负载，即任务队列的平均长度。 三个数值分别为 1 分钟、5 分钟、15 分钟前到现在的平均值。


测试：
终端一：执行：top
终端二：dd if=/dev/zero of=/a.txt count=10 bs=100M
终端三：dd if=/dev/zero of=/a.txt count=10 bs=100M

PID	进程 id
USER	进程所有者的用户名
PR	优先级（由内核动态调整），用户不能
NI	进程优先级。 nice 值。负值表示高优先级，正值表示低优先级，用户可以自己调整

VIRT（virtual memory usage）	虚拟内存，是进程正在使用的所有内存（ps 中标为 VSZ） VIRT：virtual memory usage 虚拟内存
1、进程“需要的”虚拟内存大小，包括进程使用的库、代码、数据等
2、假如进程申请 100m 的内存，但实际只使用了 10m，那么它会增长
100m，而不是实际的使用量


RES（resident memory usage）	是进程所使用的物理内存。实际实用内存（ps 中标为 RSS） RES：resident memory usage 常驻内存
1、进程当前使用的内存大小，但不包括 swap out
2、包含其他进程的共享
3、如果申请 100m 的内存，实际使用 10m，它只增长 10m，与 VIRT 相反
4、关于库占用内存的情况，它只统计加载的库文件所占内存大小


SHR	共享内存大小，单位 kb SHR：shared memory 共享内存
1、除 M 了自身进程的共享内存，也包括其他进程的共享内存
2、虽然进程只使用了几个共享库的函数，但它包含了整个共享库的大小
3、计算某个进程所占的物理内存大小公式：RES – SHR 4、swap out 后，它将会降下来


S	进程状态。
D=不可中断的睡眠状态
R=运行中或可运行S=睡眠中
T=已跟踪/已停止Z=僵停

%CPU	上次更新到现在的 CPU 时间占用百分比
%MEM	进程使用的物理内存百分比
TIME+	进程使用的 CPU 时间总计，单位 1/100 秒
COMMAND	命令名/命令行

top 命令全屏操作界面快捷键：
默认 3s 刷新一次，按 s 修改刷新时间按空格 ：立即刷新。
P：按 CPU 排序
M：按内存排序
T:按时间排序
p: 进程 IP，查看某个进程状态
N 键根据启动时间进行排序
数字键 1：显示每个内核的 CPU 使用率u/U：指定显示的用户
h:可以获得 top 程序的在线帮助信息
q:键可以正常地退出 top 程序

注：若通过 top 排名工具发现某个进程 CPU 占用率非常高，需要终止该进程的运行，可以在 top 操作界面中按 k 键，然后在列表上方将会出现“PID to signal/kill [default pid = 3180]:” 的提示信息，根据提示输入指定进程的 PID 号并按 Enter 键, 出现“Send pid 5597 signal [15/sigterm]”的二次确认的提示信息，然后按Enter 键确认即可终止对应的进程。

  1. pgrep 命令查询进程信息

    • 常用参数：

      -l:选项可同时输出对应的进程名以及PID
      -U：选项查询特定用户的进程
      -t：选项查询在特定终端运行的进程

  2. pstree 命令 以树形结构列出进程信息

    pstree 命令默认情况下只显示各进程的名称，
    结合以下常用的参数使用：
    -p：选项使用时可以同时列出对应的PID号
    -u：选项可以列出对应的用户名
    -a：选项可以列出完整的命令信息

9.控制进程

  • 手动启动进程

由用户手工输入命令或者可执行程序的路径，可以至少启动一个进程。根据该进程是否 需要占用当前的命令终端，手工启动又可以分为前台启动和后台启动。
进程在前台运行
（如执行“ls -l”命令）时，用户必须等到该进程执行结束并退出以后才能继续输入其他命令，大多数命令操作在前台启动运行。进程在后台运行时，用户可以继续在当前终端中输入其他命令，而无须等待该进程结束，适用于运行耗时较长的操作。

启动后台进程需要使用“&”操作符，将“&”操作符放在要执行命令的最后面，进程启动后会直接放入后台运行，而不占用前台的命令操作界面，方便用户进行其他操作。例如，当使 用 cp 命令从光盘中制作镜像文件时，由于需要复制的数据较多，耗时较长，因此可结合“&” 符号将复制操作放到后台运行，以便用户可以继续执行其他命令操作

cp /dev/cdrom /home/cetos7.iso &

  • 调度启动进程

在服务器维护工作中，经常需要执行一些比较费时而且较占用资源的任务（如数据备份），这些任务更适合在相对空闲的时候（如夜间）进行。这时就需要用户事先进行调度安排，指 定任务运行的时间，当系统到达设定时间时会自动启动并完成指定的任务。调度启动的计划 任务进程均在后台运行，不会占用用户的命令终端。
进程的调度启动可以通过 at、crontab 命令进行设置，其中 at 命令用于设置一次性（如12:15 时重启网络服务）计划任务，crontab 命令用于设置周期性运行（如每周五 17:30 备份数据库）的计划任务。

  • 挂起当前进程

当Linux操作系统中的命令正在前台执行时（运行尚未结束），按Ctrl＋Z组合键可以将当前进程挂起（调入后台并停止执行），这种操作在需要暂停当前进程并进行其他操作时特别有用。例如，打包usr并且调入后台 ，可以按 Ctrl＋Z 组合键将该下载任务调入后台并暂停执行tar zcvf usr.tar.gz /usr

  • 终止程序执行

    • Ctrl +C 组合键：中断正在执行的命令

    • kill，killall 命令

      • kill用于终止指定PID号的进程
      • killall用于终止指定名称相关的所有进程
      • -9选项用于强制终止

    • pkill命令：根据特定条件终止对应的进程

      • -U 根据进程所属的用户名终止相应进程；
      • -t 根据进程所在的终端终止相应进程。

二.计划任务管理

1.at命令 --设置一次性计划任务

[root@localhost ~]# date                              #查看日期
2021年 08月 17日 星期二 21:01:56 CST
[root@localhost ~]# at 21:06 2021-08-17               #设置计划时间
at> pgrep -U root |wc -l >/tmp/ps.root                #设置计划
at> <EOT>                                             #ctrl+d 提交
job 2 at Tue Aug 17 21:06:00 2021
[root@localhost ~]# atq                               #查询计划
2	Tue Aug 17 21:06:00 2021 a root
[root@localhost ~]# atrm 2                            #删除计划
[root@localhost ~]# atq

2.crontab 命令–设置周期性 计划任务

按照预先设置的时间周期(分钟、小时、天…)重复执行用户指定的命令操作
属于周期性计划任务

主要设置文件
全局配置文件，位于文件:/etc/crontab

系统默认的设置，位于目录: /etc/cron.*/
用户定义的设置，位于文件: /varlspool/cron/用户名

  • 常用选项

    -e：编辑计划任务列表。
    -u：指定所管理的计划任务属于哪个用户，默认是针对当前用户（自己）
    -l：列表显示计划任务。
    -r：删除计划任务列表。

  • 命令格式

    在这里插入图片描述

  • 时间数值的特殊表示方法

    * 表示该范围内的任意时间

    , 表示间隔的多个不连续时间点

    - 表示一个连续的时间范围

    / 指定间隔的时间频率

why0706y
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06-23 795
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计划任务学习笔记 1. at 一次性计划任务，即只运行一次 [root@www ~]# at now +5 minutes #从现在起5分钟后执行 at> /usr/bin/wall < /etc/motd #命令写绝对路径！ at> <EOT> #ctrl+d...
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