Linux进程与计划任务

Posted 2020-08-09

Linux进程与计划任务

linux进程及作业管理

进程

内核的功用：进程管理、文件系统、网络功能、内存管理、驱动程序、安全功能等特权操作
模式切换（理想状态）：70%CPU时间用户模式+30%CPU时间内核模式
进程（Process）:是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的存在生命周期的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体，运行中的程序的一个副本；被载入到内存的一个指令集合
进程ID：PID号码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
Linux内核存储进程信息的固定数据结构格式：task struct
多个任务的task struck组件的链表：task list

进程创建：

1.引起创建进程的事件
在多道程序环境中，只有（作为）进程（时）才能在系统中运行。因此，为使程序能运行，就必须为它创建进程。导致一个进程去创建另一个进程的典型事件，可以有以下四类：
1） 用户登录
在分时系统中，用户在终端键入登录命令后，如果是合法用户，系统将为该终端建立一个进程，并把它插入到就绪队列中。
2）作业调度
在批处理系统中，当作业调度程序按照一定的算法调度到某作业时，便将该作业装入到内存，为它分配必要的资源，并立即为它创建进程，再插入到就绪队列中。
3） 提供服务
当运行中的用户程序提出某种请求后，系统将专门创建一个进程来提供用户所需要的服务，例如，用户程序要求进行文件打印，操作系统将为它创建一个打印进程，这样，不仅可以使打印进程与该用户进程并发执行，而且还便于计算出为完成打印任务所花费的时间。
4） 应用请求
在上述三种情况中，都是由系统内核为它创建一个新进程，而这一类事件则是基于应用进程的需求，由它创建一个新的进程，以便使新进程以并发的运行方式完成特定任务。
2.进程的创建过程
一旦操作系统发现了要求创建新进程的事件后，便调用进程创建原语create()按下述步骤创建一个新进程。
1） 申请空白PCB。为新进程申请获得唯一的数字标识符，并从PCB集合中索取一个空白PCB。
2） 为新进程分配资源。为新进程的程序和数据以及用户栈分配必要的内存空间。显然，此时操作系统必须知道新进程所需要的内存大小。
3） 初始化进程控制块。PCB的初始化包括：
①初始化标识信息，将系统分配的标识符和父进程标识符，填入新的PCB中。
②初始化处理机状态信息，使程序计数器指向程序的入口地址，使栈指针指向栈顶。
③初始化处理机控制信息，将进程的状态设置为就绪状态或静止就绪状态，对于优先级，通常是将它设置为最低优先级，除非用户以显式的方式提出高优先级要求。
4） 将新进程插入就绪队列，如果进程就绪队列能够接纳新进程，便将新进程插入到就绪队列中。
进程终止
1.引起进程终止的事件
1）正常结束
在任何计算机系统中，都应该有一个表示进程已经运行完成的指示。例如，在批处理系统中，通常在程序的最后安排一条Hold指令或终止的系统调用。当程序运行到Hold指令时，将产生一个中断，去通知OS本进程已经完成。
2）异常结束
在进程运行期间，由于出现某些错误和故障而迫使进程终止。这类异常事件很多，常见的有：越界错误，保护错，非法指令，特权指令错，运行超时，等待超时，算术运算错，I/O故障。
3）外界干预
外界干预并非指在本进程运行中出现了异常事件，而是指进程应外界的请求而终止运行。这些干预有：操作员或操作系统干预，父进程请求，父进程终止。

init:系统的第一个进程
进程：进程之间为父子关系都有其父进程创建（CoW写时复制）
1、系统父进程以fork()方式产生一个一模一样的子进程，这个进程与父进程唯一的差别就是PID不同，但是这个进程还会多一个PPID的参数，PPID就是父进程的程序识别码PID
2、然后复制clone()出来的子进程再来运行实际要执行的程序

进程优先级：

系统优先级： 数字越小，优先级越高
0-139（ CentOS4,5）
各有140个运行队列和过期队列
0-98， 99（ CentOS6）
实时优先级: 99-0：值最大优先级最高
静态优先级：100-139
nice值： -20到19，对应系统优先级100-139或99


Big O：时间复杂度，用时和规模的关系
O(1)：规模变化但是，耗费时间恒定
O(logn)：
O(n)线性：
O(n^2)抛物线：
O(2^n)：耗费时间随着规模变大急剧变大

进程相关概念

进程内存：
Page Frame（页框）:用存储页面数据，存储Page 4k
物理地址空间和线性地址空间
物理地址空间：真实内存空间
线性地址空间：进程虚拟占据全部真实内存空间，而实际是用多少内核给分配多少LRU：Least Recently Used 近期最少使用算法,释放内存
MMU：Memory Management Unit（内存管理单元）负责转换线性和物理地址
常驻内存集：不可被交换的内存空间
虚拟内存集：可以被交换的内存空间

进程间通信机制
IPC: Inter Process Communication
同一主机上
signal（信号）
shm: shared memory（分享内存）
semophore：信号量，一种计数器
不同主机上
rpc: remote procedure call(远程过程调用)
socket（套接字）: IP和端口号

进程状态

Linux内核：抢占式多任务工作模式
进程类型：
1）守护进程（服务）: daemon,由内核在系统引导过程中启动的进程， 和终端无关进程
2）前台进程：跟终端相关，通过终端启动的进程（用户进程）
注意：两者可相互转化
进程状态：
运行态： running
就绪态： ready（可以运行但是没运行）
睡眠态：
1）可中断： interruptable
2）不可中断： uninterruptable
数据从磁盘——>内核内存——>进程内存——>进程处理数据
第一阶段为数据装入
第二阶段为数据I/O
停止态： stopped,暂停于内存中，但不会被调度，除非手动启动
僵死态： zombie，结束进程，父进程结束前，子进程不关闭

系统管理工具
根据进程占用资源的多少可以讲进程分为（进程的分类）：
CPU-Bound： CPU密集型（对CPU密集型是对cpu占用率高的进程），非交互
IO-Bound： IO密集型（等待I/O时间长的进程），交互

推荐书籍：《Linux内核设计于实现》、《深入理解Linux内核》

Linux系统状态的查看及管理工具： pstree, ps, pidof,pgrep, top, htop, glance, pmap, vmstat, dstat, kill,pkill, job, bg, fg, nohup

init分类
CentOS5:SysV init
CentOS6:upstart
CentOS7:Systemd

/sbin/init

进程信息获取工具

pstree命令

pstree指令用ASCII字符显示树状结构，清楚地表达程序间的相互关系。如果不指定程序识别码或用户名称，则会把系统启动时的第一个程序视为基层，并显示之后的所有程序。若指定用户名称，便会以隶属该用户的第一个程序当作基层，然后显示该用户的所有程序。
使用ps命令得到的数据精确，但数据庞大，这一点对掌握系统整体概况来说是不容易的。pstree命令正好可以弥补这个缺憾。它能将当前的执行程序以树状结构显示。pstree命令支持指定特定程序（PID）或使用者（USER）作为显示的起始。
使用格式：
pstree [-a, --arguments] [-c, --compact] [-h, --highlight-all, -Hpid, --highlight-pid pid] [-g] --show-pgids] [-l, --long] [-n, --numeric-sort] [-N, --ns-sortns [-p, --show-pids] [-s, --show-parents] [-S, --ns-changes] [-u, --uid-changes] [-Z, --security-context] [-A, --ascii, -G, --vt100, -U, --unicode] [pid, user]
选项：
-a 　显示每个程序的完整指令，包含路径，参数或是常驻服务的标示。
-c 　不使用精简标示法。
-G 　使用VT100终端机的列绘图字符。
-h 　列出树状图时，特别标明执行的程序。
-H<程序识别码> 　此参数的效果和指定"-h"参数类似，但特别标明指定的程序。
-l 　采用长列格式显示树状图。
-n 　用程序识别码排序。预设是以程序名称来排序。
-p 　显示程序识别码。
-u 　显示用户名称。
-U 　使用UTF-8列绘图字符。
-V 　显示版本信息。

[[email protected] ~]# pstree
systemd─┬─ModemManager───2*[{ModemManager}]
├─abrt-dbus───{abrt-dbus}
├─2*[abrt-watch-log]
├─abrtd
├─accounts-daemon───2*[{accounts-daemon}]
├─alsactl
├─anacron
├─at-spi-bus-laun─┬─dbus-daemon───{dbus-daemon}
│ └─3*[{at-spi-bus-laun}]
├─at-spi2-registr───{at-spi2-registr}
├─atd
├─auditd─┬─audispd─┬─sedispatch
││ └─{audispd}
│└─{auditd}
├─avahi-daemon───avahi-daemon
├─bluetoothd
├─caribou───2*[{caribou}]
├─chronyd
├─colord───2*[{colord}]
├─crond
├─cupsd
├─2*[dbus-daemon───{dbus-daemon}]
├─dbus-launch
├─dconf-service───2*[{dconf-service}]
├─2*[dhclient]
├─dnsmasq───dnsmasq
├─evolution-calen───5*[{evolution-calen}]
├─evolution-sourc───2*[{evolution-sourc}]
├─gconfd-2
├─gdm─┬─Xorg
│ ├─gdm-session-wor─┬─gnome-session─┬─abrt-applet───{abrt-applet}
│ │ │   ├─gnome-settings-───4*[{gnome-settings-}]
│ │ │   ├─gnome-shell─┬─ibus-daemon─┬─ibus-dconf───3*[{ibus-dconf}]
│ │ │   │ │ ├─ibus-engine-sim───2*[{ibus-engine-sim}]
│ │ │   │ │ └─2*[{ibus-daemon}]
│ │ │   │ └─6*[{gnome-shell}]
│ │ │   ├─gnome-software───3*[{gnome-software}]
│ │ │   ├─nautilus───3*[{nautilus}]
│ │ │   ├─seapplet
│ │ │   ├─ssh-agent
│ │ │   ├─tracker-extract───13*[{tracker-extract}]
│ │ │   ├─tracker-miner-a───2*[{tracker-miner-a}]
│ │ │   ├─tracker-miner-f───3*[{tracker-miner-f}]
│ │ │   ├─tracker-miner-u───2*[{tracker-miner-u}]
│ │ │   └─3*[{gnome-session}]
│ │ └─2*[{gdm-session-wor}]
│ └─3*[{gdm}]
├─gnome-keyring-d───4*[{gnome-keyring-d}]
├─gnome-shell-cal───4*[{gnome-shell-cal}]
├─gnome-terminal-─┬─bash
│ ├─gnome-pty-helpe
│ └─3*[{gnome-terminal-}]
├─goa-daemon───3*[{goa-daemon}]
├─goa-identity-se───2*[{goa-identity-se}]
├─gsd-printer───{gsd-printer}
├─gssproxy───5*[{gssproxy}]
├─gvfs-afc-volume───2*[{gvfs-afc-volume}]
├─gvfs-goa-volume───{gvfs-goa-volume}
├─gvfs-gphoto2-vo───{gvfs-gphoto2-vo}
├─gvfs-mtp-volume───{gvfs-mtp-volume}
├─gvfs-udisks2-vo───2*[{gvfs-udisks2-vo}]
├─gvfsd───{gvfsd}
├─gvfsd-fuse───4*[{gvfsd-fuse}]
├─gvfsd-metadata───{gvfsd-metadata}
├─gvfsd-trash───2*[{gvfsd-trash}]
├─ibus-x11───2*[{ibus-x11}]
├─ksmtuned───sleep
├─libvirtd───15*[{libvirtd}]
├─lsmd
├─lvmetad
├─master─┬─pickup
│└─qmgr
├─mission-control───2*[{mission-control}]
├─packagekitd───2*[{packagekitd}]
├─polkitd───5*[{polkitd}]
├─pulseaudio───2*[{pulseaudio}]
├─rsyslogd───2*[{rsyslogd}]
├─rtkit-daemon───2*[{rtkit-daemon}]
├─smartd
├─sshd───sshd─┬─bash
│ └─bash───pstree
├─systemd-journal
├─systemd-logind
├─systemd-udevd
├─tracker-store───7*[{tracker-store}]
├─tuned───4*[{tuned}]
├─udisksd───4*[{udisksd}]
├─upowerd───2*[{upowerd}]
├─vmtoolsd───{vmtoolsd}
├─vmtoolsd
└─wpa_supplicant

ps命令

ps命令用于报告当前系统的进程状态。可以搭配kill指令随时中断、删除不必要的程序。ps命令是最基本同时也是非常强大的进程查看命令，使用该命令可以确定有哪些进程正在运行和运行的状态、进程是否结束、进程有没有僵死、哪些进程占用了过多的资源等等，总之大部分信息都是可以通过执行该命令得到的。
注意：
内核中的状态信息
内核参数可设置其值从而调整内核运行特性的参数；多数存储在/proc/sys/
状态变量：其用于输出内核中统计信息或状态信息，仅用于查看；
参数：模拟成文件系统类型；
Linux系统各进程的相关信息均保存在/proc/PID目录下的各文件中

ps
选项风格：
1 UNIX选项,这可能是分组之前,必须用一个破折号(-)。
2 BSD选项,这可能是分组,不得使用破折号。
3 GNU长选项,之前两个破折号(--)。
示例：

[[email protected] ~]# ps a
   PID TTY  STAT   TIME COMMAND
  1480 tty1 Ss+0:02 /usr/bin/Xorg :0 -background none -noreset -audit 4 -verbose -auth /run/gdm/auth-for-gd
  4313 pts/0Ss+0:00 /bin/bash
  4367 pts/1Ss 0:00 -bash
  4456 pts/2Ss 0:00 -bash
  4774 pts/2S+ 0:00 man ps
  4785 pts/2S+ 0:00 less -s
  4820 pts/1R+ 0:00 ps a
[[email protected] ~]# ps -a
   PID TTY  TIME CMD
  4774 pts/200:00:00 man
  4785 pts/200:00:00 less
  4821 pts/100:00:00 ps

启动进程的方式：
系统启动过程中自动启动：与终端无关的进程；
用户通过终端启动：与终端相关的进程；

参数说明：
-a 显示所有终端机下执行的进程，除了阶段作业领导者之外。
a 显示现行终端机下的所有进程，包括其他用户的进程。
-A 显示所有进程。
-c 显示CLS和PRI栏位。
c 列出进程时，显示每个进程真正的指令名称，而不包含路径，参数或常驻服务的标示。
-C<指令名称> 　指定执行指令的名称，并列出该指令的进程的状况。
-d 　显示所有进程，但不包括阶段作业领导者的进程。
-e 　此参数的效果和指定"A"参数相同。
e 　列出进程时，显示每个进程所使用的环境变量。
-f 　显示UID,PPIP,C与STIME栏位。
f 　用ASCII字符显示树状结构，表达进程间的相互关系。
o field1,field2... 自定义要显示的字段列表,以逗号分隔
-g<群组名称> 　此参数的效果和指定"-G"参数相同，当亦能使用阶段作业领导者的名称来指定。
g 　显示现行终端机下的所有进程，包括群组领导者的进程。
-G<群组识别码> 　列出属于该群组的进程的状况，也可使用群组名称来指定。
h 　不显示标题列。
-H 　显示树状结构，表示进程间的相互关系。
-j或j 　采用工作控制的格式显示进程状况。
-l或l 　采用详细的格式来显示进程状况。
L 　列出栏位的相关信息。
-m或m 　显示所有的执行绪。
n 　以数字来表示USER和WCHAN栏位。
-N 　显示所有的进程，除了执行ps指令终端机下的进程之外。
-p<进程识别码> 　指定进程识别码，并列出该进程的状况。
p<进程识别码> 　此参数的效果和指定"-p"参数相同，只在列表格式方面稍有差异。
r 　只列出现行终端机正在执行中的进程。
-s<阶段作业> 　指定阶段作业的进程识别码，并列出隶属该阶段作业的进程的状况。
s 　采用进程信号的格式显示进程状况。
S 　列出进程时，包括已中断的子进程资料。
-t<终端机编号> 　指定终端机编号，并列出属于该终端机的进程的状况。
t<终端机编号> 　此参数的效果和指定"-t"参数相同，只在列表格式方面稍有差异。
-T 　显示现行终端机下的所有进程。
-u<用户识别码> 　此参数的效果和指定"-U"参数相同。
u 　以用户为主的格式来显示进程状况。
-U<用户识别码> 　列出属于该用户的进程的状况，也可使用用户名称来指定。
U<用户名称> 　列出属于该用户的进程的状况。
v 　采用虚拟内存的格式显示进程状况。
-V或V 　显示版本信息。
-w或w 　采用宽阔的格式来显示进程状况。　
x 　显示所有进程，不以终端机来区分。
X 　采用旧式的Linux i386登陆格式显示进程状况。
-y 配合参数"-l"使用时，不显示F(flag)栏位，并以RSS栏位取代ADDR栏位
-<进程识别码> 　此参数的效果和指定"p"参数相同。
--cols<每列字符数> 　设置每列的最大字符数。
--columns<每列字符数> 　此参数的效果和指定"--cols"参数相同。
--cumulative 　此参数的效果和指定"S"参数相同。
--deselect 　此参数的效果和指定"-N"参数相同。
--forest 　此参数的效果和指定"f"参数相同。
--headers 　重复显示标题列。
--help 　在线帮助。
--info 　显示排错信息。
--lines<显示列数> 设置显示画面的列数。
--no-headers 此参数的效果和指定"h"参数相同，只在列表格式方面稍有差异。
--group<群组名称> 　此参数的效果和指定"-G"参数相同。
--Group<群组识别码> 　此参数的效果和指定"-G"参数相同。
--pid<进程识别码> 　此参数的效果和指定"-p"参数相同。
--rows<显示列数> 　此参数的效果和指定"--lines"参数相同。
--sid<阶段作业> 　此参数的效果和指定"-s"参数相同。
--tty<终端机编号> 　此参数的效果和指定"-t"参数相同。
--user<用户名称> 　此参数的效果和指定"-U"参数相同。
--User<用户识别码> 　此参数的效果和指定"-U"参数相同。
--version 　此参数的效果和指定"-V"参数相同。
--widty<每列字符数> 　此参数的效果和指定"-cols"参数相同。

ps命令能够看到进程的线程
例如带有[]的即为内核的线程

常用命令组合之一
#ps axu

[[email protected] ~]# ps axu
USERPID %CPU %MEMVSZ   RSS TTY  STAT START   TIME COMMAND
root  1  0.0  0.3 125948  6720 ?Ss   13:10   0:03 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 21
root  2  0.0  0.0  0 0 ?S13:10   0:00 [kthreadd]
...

USER：发起进程用户
PID：进程编号
%CPU：使用CPU积累时间
%MEM：内存空间占用比率
VSZ（Virtual memory SiZe）：虚拟内存集（即真正占用内存；线性内存）（占用虚拟内存大小）注意：不是swap！
RSS（ReSident Size）：常驻内存集（不可以存放在交换内存中的）
TTY：终端
STAT：状态

• R： running（运行态）

• S: interruptable sleeping（可中断睡眠态）

• D: uninterruptable sleeping（不可中断睡眠态）

• T: stopped（停止态）

• Z: zombie（僵死态）

• +: 前台进程

• l: 多线程进程

• N：低优先级进程

• <: 高优先级进程

• s: session leader，会话（子进程）发起者

常用组合之二
#ps -ef

[[email protected] ~]# ps -ef
UID PID   PPID  C STIME TTY  TIME CMD
root  1  0  0 13:10 ?00:00:03 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 2
root  2  0  0 13:10 ?00:00:00 [kthreadd]
...

UID：进程发起用户
PID：进程号
PPID：父进程的进程号
注意：进程号存在0号，init的父进程，过渡进程，系统启动完终止
C：cpu占用百分比
STIME：启动时间
TTY：与何终端相关
TIME：累计运行时间
CMD：启动进程命令

常用组合之三
#ps -eFH

[[email protected] ~]# ps -eFH
UID PID   PPID  CSZ   RSS PSR STIME TTY  TIME CMD
root  2  0  0 0 0   0 13:10 ?00:00:00 [kthreadd]
root  3  2  0 0 0   0 13:10 ?00:00:00   [ksoftirqd/0]
root  6  2  0 0 0   0 13:10 ?00:00:00   [kworker/u256:0]

CMD列：缩进级别相同的，同一个级别

PSR：运行在那颗cpu上

常用组合之四
#ps -eo
#ps axo
常用field：pid,ni(nice值)，prl（prlority优先级），psr（运行在那颗cpu上），pcpu（cpu利用率），stat（状态），comm（进程发起命令），tty（与何终端相关），ppid（父进程号）

示例：
# ps axo pid,comm,pcpu //查看进程的PID、名称以及CPU 占用率
# ps axo pid,comm,pcpu --sort=pcpu // sort 参数以pcpu 为对象对

[[email protected] ~]# ps axo pid,command
   PID COMMAND
 1 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 21
 2 [kthreadd]
 3 [ksoftirqd/0]
 6 [kworker/u256:0]
 7 [migration/0]
 ...

[[email protected] ~]# ps -eo pid,command
   PID COMMAND
 1 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 21
 2 [kthreadd]

进程搜索工具

pgrep与pkill命令

pgrep命令以名称为依据从运行进程队列中查找进程，并显示查找到的进程id。即通过程序的名字来查询进程的工具，一般是用来判断程序是否正在运行。每一个进程ID以一个十进制数表示，通过一个分割字符串和下一个ID分开，默认的分割字符串是一个新行。对于每个属性选项，用户可以在命令行上指定一个以逗号分割的可能值的集合。
使用格式：
pgrep [options] pattern
pkill [options] pattern
选项：
-u uid：显示生效用户的进程
-U uid：显示用户启动的进程
-t TERMINAL：与指定的终端相关的进程；
-l：显示进程名；
-a：显示完整格式的进程名
-p pid：显示进程对应的子进程

pidof命令

pidof命令用于查找指定名称的进程的进程号id号。
按确切的程序名称： /sbin/pidof
使用格式：pidof <进程名>
选项：
-s：仅返回一个进程号；
-c：仅显示具有相同“root”目录的进程；
-x：显示由脚本开启的进程；
-o：指定不显示的进程ID。

[[email protected] ~]# pidof bash
4456 4367 4313 896

进程管理工具

top命令

top命令可以实时动态地查看系统的整体运行情况，是一个综合了多方信息监测系统性能和运行信息的实用工具。通过top命令所提供的互动式界面，用热键可以管理。
使用格式：
top -hv|-bcHioss -d secs -n max -u|U user -p pid -o fld -w [cols]

[[email protected] ~]# top

top - 17:27:00 up  4:16,  4 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks: 422 total,   2 running, 420 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.3 us,  0.7 sy,  0.0 ni, 99.0 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :  1868664 total,   674092 free,   544128 used,   650444 buff/cache
KiB Swap:  4194300 total,  4194300 free,0 used.  1106604 avail Mem 

   PID USER  PR  NIVIRTRESSHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND   
  3242 root  20   0  377552  18184  14528 S  0.7  1.0   0:19.19 vmtoolsd  
  6283 root  20   0  146404   2316   1428 R  0.7  0.1   0:02.88 top   
  3132 root  20   0 1473280 165536  47824 S  0.3  8.9   0:11.92 gnome-shell   
  3705 root  20   0   0  0  0 S  0.3  0.0   0:13.26 kworker/0:0   
 1 root  20   0  125948   6720   3920 S  0.0  0.4   0:04.13 systemd   
 2 root  20   0   0  0  0 S  0.0  0.0   0:00.04 kthreadd  
 3 root  20   0   0  0  0 S  0.0  0.0   0:00.11 ksoftirqd/0

每一行代表的含义：
第一行：

1. 当前的系统时间；即：top - 1700

2. 系统启动到现在所经过的时间；即：up 4:16

3. 当前已经登录系统的用户数；即4 users

4. 系统在1，5，15分钟的平均负载，值越小表示系统越空闲，如果高于cpu数量，就需要注意当前系统负载过高；即：load average: 0.00, 0.01, 0.05

此行显示的信息等同于uptime命令显示信息
uptime命令：显示系统时间、运行时长、当前上线人数及平均负载
过去1分钟、5分钟和15分钟的各自平均负载，一般不会超过1
平均负载：指在特定时间间隔内运行队列中的平均进程数。即等待运行的进程队列的长度；
如果每个CPU内核的当前活动进程数不大于3的话，那么系统的性能良好。 如果每个CPU内核的任务数大于5，那么这台机器的性能有严重问题。
如果linux主机是1个双核CPU的话，当Load Average 为6的时候说明机器已经被充分使用了。

[[email protected] ~]# uptime
 18:29:46 up  5:19,  4 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05

第二行
显示的是目前进程的总量与个别程序在什么状态（running、sleeping、stopped、zombie）
注意：最后的zombie数值不为0，需要具体查看那个进程处于僵死状态
例如：
Tasks: 422 total（进程总量）,
2 running（运行态进程量）,
420 sleeping（睡眠态进程量）,
0 stopped（停止态进程量）,
0 zombie（僵死态进程量）

第三行
显示的是CPU的整体负载，如果是多核心的cpu，可以按下数字键1来切换成不同的CPU的负载均衡；

us：用户空间（用户进程占据的cpu百分比）
sy：内核空间（用于运行内核占据的cpu百分比）
ni：调整nice时间用户进程空间所改变过优先级的进程占用CPU的百分比
id：空闲cpu的百分比
wa：等待IO花费时间
hi：硬件中断占用cpu的百分比
si：软件中断（模式切换）占用cpu的百分比
st：虚拟机偷走的时间百分比
cs:处理上下文（进程）切换占用的cpu的百分比

第四行
表示物理内存的使用情况
第五行
表示交换分区的使用情况

Mem: 4147888k total[物理内存总量]
2493092k used[使用的物理内存总量]
1654796k free[空闲内存总量]
158188k buffers[用作内核缓存的内存量]
Swap: 5144568k total[交换区总量]
56k used[使用的交换区总量]
5144512k free[空闲交换区总量]
2013180k cached[缓冲的交换区总量]

第六行：这里默认显示空白行，当在top程序当中输入命令时，显示状态的地方，这里可以输入的命令有：
排序：
P：以占据的CPU百分比,%CPU
M：占据内存百分比,%MEM
T：累积占据CPU时长,TIME+

首部信息显示：
uptime信息： l命令
tasks及cpu信息： t命令
cpu分别显示： 1 (数字)
memory信息： m命令
退出命令： q
修改刷新时间间隔： s 输入数字
终止指定进程： k
保存文件： W

第七行
PID (Process Id):任务的进程ID
USER (User Name):进程所有者名称
PR (Priority):优先级，越小优先级越高
NI：Nice的简写，与Priority有关，也是越小越早被运行；
VIRT：进程需要的虚拟内存大小，而非使用的虚拟内存大小
RES：进程当前使用的内存大小，不包括swap
SHR：进程与其他进程共享的内存大小，可以通过RES-SHR来计算进程所占用的物理内存大小
S (Process Status):进程状态
%CPU (CPU usage):CPU使用率
%MEM (Memory usage (RES)):内存使用率
TIME+ (CPU Time, hundredths):CPU使用时间的累加，精确到秒
PPID (Parent Process Pid):父任务的进程ID
RUSER (Real User Name):任务的所有者真实名称
UID (User Id):任务所有者ID
GROUP (Group Name):任务所有者群组名
TTY (Controlling Tty):终端

选项：
-d #: 指定刷新时间间隔，默认为3秒
-b: batch，以批次（屏幕）方式显示
-n #: 显示多少批次

htop命令

htop是一款运行于Linux系统监控与进程管理软件，用于取代Unix下传统的top。与top只提供最消耗资源的进程列表不同，htop提供所有进程的列表，并且使用彩色标识出处理器、swap和内存状态。
用户一般可以在top无法提供详尽系统信息的情况下选择安装并使用htop。比如，在查找应用程序的内存泄漏问题时。与top相比，htop提供更方便、光标控制的界面来杀死进程。
htop命令与top使用上没区别

需从Fedora-EPEL源安装
命令行选项：
-d #--delay=DELAY　　　　 设置延迟更新时间，单位秒
-u --user=USERNAME　　 只显示一个给定的用户的进程
-s --sort-key COLUME: 以指定字段进行排序；
-C --no-color　　　　 　　 使用一个单色的配色方案
-p --pid=PID,PID…　　　 只显示给定的PIDs

下面是 F1~F10 的功能和对应的字母快捷键。

htop界面子命令：
交互式命令（INTERACTIVE COMMANDS）

上下键或PgUP, PgDn 选定想要的进程，左右键或Home, End 移动字段，当然也可以直接用鼠标选定进程；
Space 标记/取消标记一个进程。命令可以作用于多个进程，例如 "kill"，将应用于所有已标记的进程
U 取消标记所有进程
s 选择某一进程，按s:用strace追踪进程的系统调用
l 显示进程打开的文件: 如果安装了lsof，按此键可以显示进程所打开的文件
I 倒转排序顺序，如果排序是正序的，则反转成倒序的，反之亦然
a (在有多处理器的机器上)设置 CPU affinity: 标记一个进程允许使用哪些CPU
u 显示特定用户进程
M 按Memory 使用排序
P 按CPU 使用排序
T 按Time+ 使用排序
F 跟踪进程: 如果排序顺序引起选定的进程在列表上到处移动，让选定条跟随该进程。这对监视一个进程非常有用：通过这种方式，你可以让一个进程在屏幕上一直可见。使用方向键会停止该功能。
K 显示/隐藏内核线程
H 显示/隐藏用户线程
Ctrl-L 刷新
Numbers PID 查找: 输入PID，光标将移动到相应的进程上

内存工具

vmstat命令

vmstat命令的含义为显示虚拟内存状态（“Viryual Memor Statics”），但是它可以报告关于进程、内存、I/O等系统整体运行状态。
vmstat [options] [delay [count]]
选项：
-a：显示活动内页；
-f：显示启动后创建的进程总数；
-m：显示slab信息；
-n：头信息仅显示一次；
-s：以表格方式显示事件计数器和内存状态； 
-d：报告磁盘状态；
-p：显示指定的硬盘分区状态；
-S：输出信息的单位。
参数
delay（事件间隔）：状态信息刷新的时间间隔；
count（次数）：显示报告的次数。
vmstat 2 5

字段说明：
Procs（进程）
r: 等待运行的进程的个数，和核心数有关，CPU上等待运行的任务的队列长度；这个值也可以判断是否需要增加CPU。（长期大于1）
b: 处于不可中断睡眠态的进程个数(被阻塞的队列的长度)（等待IO的进程数量）。

Memory（内存）
swpd: 使用虚拟内存总量，如果swpd的值不为0，但是SI，SO的值长期为0，这种情况不会影响系统性能。
free: 空闲物理内存总量。
buff: 用作缓冲的内存总量。
cache: 用作缓存的内存总量，如果cache的值大的时候，说明cache处的文件数多，如果频繁访问到的文件都能被cache处，那么磁盘的读IO bi会非常小。

Swap
si: 每秒从交换区写到内存的大小，由磁盘调入内存。数据速率(kb/s)
so: 每秒写入交换区的内存大小，由内存调入磁盘。数据速率(kb/s)
注意：内存够用的时候，这2个值都是0，如果这2个值长期大于0时，系统性能会受到影响，磁盘IO和CPU资源都会被消耗。有些朋友看到空闲内存（free）很少的或接近于0时，就认为内存不够用了，不能光看这一点，还要结合si和so，如果free很少，但是si和so也很少（大多时候是0），那么不用担心，系统性能这时不会受到影响的。

IO（现在的Linux版本块的大小为1kb）
bi: 从块设备读入数据到系统的速率(kb/s)，每秒读取的块数
bo: 保存数据至块设备的速率，每秒写入的块数 (kb/s)
注意：随机磁盘读写的时候，这2个值越大（如超出1024k)，能看到CPU在IO等待的值也会越大。

system（系统）
in: interrupts, 中断速率，每秒中断数，包括时钟中断。
cs: context switch, 进程切换速率，每秒上下文切换数。
注意：上面2个值越大，会看到由内核消耗的CPU时间会越大。
注意：系统调用是基于软中断，与硬件相关则是硬中断。

CPU（以百分比表示）
us: 用户进程执行时间百分比(user time) us的值比较高时，说明用户进程消耗的CPU时间多，但是如果长期超50%的使用，那么我们就该考虑优化程序算法或者进行加速。
sy: 内核系统进程执行时间百分比(system time) sy的值高时，说明系统内核消耗的CPU资源多，这并不是良性表现，我们应该检查原因。
wa: IO等待时间百分比 wa的值高时，说明IO等待比较严重，这可能由于磁盘大量作随机访问造成，也有可能磁盘出现瓶颈（块操作）。
id: 空闲时间百分比
st（stolen）：被虚拟机偷走的时间

pmap命令

pmap命令用于报告进程的内存映射关系
pmap [options] pid [...]
-x: 显示详细格式的信息；
-d：显示设备格式；
-q：不显示头尾行；

pid：进程号：指定需要显示内存映射关系的进程号，可以是多个进程号。
示例：

另外一种实现：
cat /proc/PID/maps

系统监控工具

glances命令

一个跨平台curses-based监控工具
需要依赖EPEL源安装
glances [-bdehmnrsvyz1] [-B bind] [-c server] [-C conffile] [-p port] [-P password] [--password] [-t refresh] [-f file] [-o output]
内建命令：
a 自动排序
c 根据CPU使用率排序
m 根据内存占用比排序
p 根据进程名字排序
i 显示进程通过I/O比率
d 显示/隐藏硬盘I/O状态
f 显示/隐藏文件系统状态
n 显示/隐藏network状态
s 显示/隐藏sensors状态
y 显示/隐藏hddtemp状态
l 显示/隐藏日志
b 网络I/O的字节或位
w 删除警告日志
x 删除警告和严重级别的日
1 全局CPU或者每个CPU的状态
h 显示/隐藏帮助会话
t 组合网络I/O视图
u 累计网络I/O视图
z 显示/隐藏进程列表
q 退出(Esc和ctrl - c也可以)

常用选项：
-b: 以Byte为单位显示网卡数据速率
-d: 关闭磁盘I/O模块
-f /path/to/somedir: 设定输入文件位置
-o {html|CSV}：输出格式
-m: 禁用mount模块
-n: 禁用网络模块
-t #: 延迟时间间隔
-1：每个CPU的相关数据单独显示

C/S模式下运行glances命令
服务模式：
glances -s -B IPADDR
IPADDR: 指明监听的本机某地址
客户端模式：
glances -c IPADDR
IPADDR：要连入的服务器端地址

示例
#glances -f /dir -o HTML
可以将glances导出的信息已HTML形式保存，并且用浏览器查看，只要不删除，刷新即可查看最新信息

dstat命令

dstat命令是一个用来替换vmstat、iostat、netstat、nfsstat和ifstat这些命令的工具，是一个全能系统信息统计工具。与sysstat相比，dstat拥有一个彩色的界面，在手动观察性能状况时，数据比较显眼容易观察；而且dstat支持即时刷新，譬如输入dstat 3即每三秒收集一次，但最新的数据都会每秒刷新显示。和sysstat相同的是，dstat也可以收集指定的性能资源，譬如dstat -c即显示CPU的使用情况。
标准使用格式：
dstat [-afv] [options..] [delay [count]]

直接使用dstat，默认使用的是-cdngy参数，分别显示cpu、disk、net、page、system信息，默认是1s显示一条信息。可以在最后指定显示一条信息的时间间隔，如dstat 5是没5s显示一条，dstat 5 10表示没5s显示一条，一共显示10条。
选项：
-c：显示CPU系统占用，用户占用，空闲，等待，中断，软件中断等信息。
-C 0,3,total：当有多个CPU时候，此参数可按需分别显示cpu状态，例：-C 0,1 是显示cpu0和cpu1的信息。
-d,--disk：显示磁盘读写数据大小。
-D total,hda：统计指定磁盘或汇总信息
-g：显示页面使用情况。
-i, --int 显示中断统计
-I 5,10 统计系统负载情况，包括1分钟、5分钟、15分钟平均值
-l, --load 显示系统负载情况。
-m --mem：显示内存使用情况。
-n --net：显示网络状态。
-N eth1,total：有多块网卡时，指定要显示的网卡。
-p：显示进程状态。
-r：I/O请求情况。
-s：显示交换分区使用情况。
-S：类似D/N。
-t, --time：显示统计时时间，对分析历史数据非常有用
-T,--epoch:启用时间计时器（秒）
-y, --sys：统计系统信息，包括中断、上下文切换
--tcp:统计tcp信息
--udp：统计udp信息
--unix：统计unix信息
--raw：统计raw信息
--socket：用来显示tcp udp端口状态。
--ipc：报告IPC消息队列和信号量的使用情况
--top-cpu：显示最占用CPU的进程
--top-io: 显示最占用io的进程
--top-mem: 显示最占用内存的进程
--top-latency: 显示延迟最大的进程

通过dstat --list可以查看dstat能使用的所有参数，其中上面internal是dstat本身自带的一些监控参数，下面/usr/share/dstat中是dstat的插件，这些插件可以扩展dstat的功能，如可以监控电源（battery）、mysql等。

kill命令

向进程发送控制信号，以实现对进程管理
kill 命令：发送指定的信号到相应进程。不指定信号将发送SIGTERM（15）终止指定进程。若仍无法终止该程序可用“-KILL” 参数，其发送的信号为SIGKILL(9) ，将强制结束进程，使用ps命令或者jobs 命令可以查看进程号。root用户将影响用户的进程，非root用户只能影响自己的进程
标准使用格式：

kill [-s signal|-p] [-q sigval] [-a] [--] pid...
kill -l [signal]

选项：
-a：当处理当前进程时，不限制命令名和进程号的对应关系；
-l <信息编号>：若不加<信息编号>选项，则-l参数会列出全部的信息名称；
-p：指定kill 命令只打印相关进程的进程号，而不发送任何信号；
-s <信息名称或编号>：指定要送出的信息；
-u：指定用户。

显示当前系统可用信号： kill -l

常用信号： man 7 signal
1) SIGHUP: 无须关闭进程而让其重读配置文件
2) SIGINT: 中止正在运行的进程；相当于Ctrl+c
9) SIGKILL: 杀死正在运行的进程
15) SIGTERM：终止正在运行的进程
18) SIGCONT：继续运行
19) SIGSTOP：后台休眠
指定信号的方法：
(1) 信号的数字标识； 例如：1, 2, 9
(2) 信号完整名称； 例如：SIGHUP
(3) 信号的简写名称； 例如：HUP

只有第9种信号(SIGKILL)才可以无条件终止进程，其他信号进程都有权利忽略，下面是常用的信号：
HUP 1 终端断线
INT 2 中断（同 Ctrl + C）
QUIT 3 退出（同 Ctrl + \）
TERM 15 终止
KILL 9 强制终止
CONT 18 继续（与STOP相反， fg/bg命令）
STOP 19 暂停（同 Ctrl + Z）
示例：

killall命令

killall命令使用进程的名称来杀死进程，使用此指令可以杀死一组同名进程。我们可以使用kill命令杀死指定进程PID的进程，如果要找到我们需要杀死的进程，我们还需要在之前使用ps等命令再配合grep来查找进程，而killall把这两个过程合二为一，是一个很好用的命令。
killall(选项)(参数)
选项：
-e：对长名称进行精确匹配；
-l：忽略大小写的不同；
-p：杀死进程所属的进程组；
-i：交互式杀死进程，杀死进程前需要进行确认；
-l：打印所有已知信号列表；
-q：如果没有进程被杀死。则不输出任何信息；
-r：使用正规表达式匹配要杀死的进程名称；
-s：用指定的进程号代替默认信号“SIGTERM”；
-u：杀死指定用户的进程。

作业管理

Linux的作业控制
前台作业：通过终端启动，且启动后一直占据终端；
后台作业：可通过终端启动，但启动后即转入后台运行（释放终端）
如何让作业运行于后台？
(1) 运行中的作业： Ctrl+z
注意：送往后台后，作业会转为停止态；
(2) 尚未启动的作业： # COMMAND &
注意：后台作业虽然被送往后台运行，但其依然与终端相关；退出终端，将关闭后台作业。如果希望送往后台后，剥离与终端的关系，可以运行以下命令
# nohup COMMAND &
#screen;COMMAND

查看所有作业：
# jobs

可实现作业控制的常用命令：
# fg [[%]JOB_NUM]：把指定的后台作业调回前台；
# bg [[%]JOB_NUM]：让送往后台的作业在后台继续运行；
# kill [%JOB_NUM]：终止指定的作业；

并行运行(随机)

同时运行多个进程，提高效率
编写脚本
例如：
vi all.sh
f1.sh&
f2.sh&
f3.sh&
或
(f1.sh&);(f2.sh&);(f3.sh&)
或
{ f1.sh& f2.sh& f3.sh& }

进程优先级

进程优先级调整：
静态优先级： 100-139
进程默认启动时的nice值为0，优先级为120
只有根用户才能降低nice值（提高优先性）

nice命令

nice命令以指定的优先级运行命令，这会影响相应进程的调度。
如果不指定命令，程序会显示当前的优先级。优先级的范围是从 -20(最大优先级) 到 19 (最小优先级)。
使用格式：
nice [OPTION] [COMMAND [ARG]...]
选项：
-n, --adjustment=N 对优先级数值加上指定整数N (默认为10)
示例：

renice命令

renice命令可以修改正在运行的进程的调度优先级。预设是以程序识别码指定程序调整其优先权，您亦可以指定程序群组或用户名称调整优先权等级，并修改所有隶属于该程序群组或用户的程序的优先权。只有系统管理者可以改变其他用户程序的优先权，也仅有系统管理者可以设置负数等级。
renice [-n] priority [[-p] pid ...] [[-g] pgrp ...] [[-u]user ...]
参　　数：
-n, --adjustment=N 对优先级数值加上指定整数N (默认为10)
-g <程序群组名称>：使用程序群组名称，修改所有隶属于该程序群组的程序的优先权。
-p <程序识别码>：改变该程序的优先权等级，此参数为预设值。
-u <用户名称>：指定用户名称，修改所有隶属于该用户的程序的优先权。

查看Nice值和优先级：
#ps axo pid,comm,ni,priorlty

任务计划

Linux任务计划、周期性任务执行
at：未来的某时间点执行一次任务
batch：系统自行选择空闲时间去执行此处指定的任务
cron：周期性运行某任务

at命令

at命令用于在指定时间执行命令。at允许使用一套相当复杂的指定时间的方法。它能够接受在当天的hh:mm（小时:分钟）式的时间指定。假如该时间已过去，那么就放在第二天执行。当然也能够使用midnight（深夜），noon（中午），teatime（饮茶时间，一般是下午4点）等比较模糊的 词语来指定时间。用户还能够采用12小时计时制，即在时间后面加上AM（上午）或PM（下午）来说明是上午还是下午。 也能够指定命令执行的具体日期，指定格式为month day（月 日）或mm/dd/yy（月/日/年）或dd.mm.yy（日.月.年）。指定的日期必须跟在指定时间的后面。 上面介绍的都是绝对计时法，其实还能够使用相对计时法，这对于安排不久就要执行的命令是很有好处的。指定格式为：now + count time-units，now就是当前时间，time-units是时间单位，这里能够是minutes（分钟）、hours（小时）、days（天）、weeks（星期）。count是时间的数量，究竟是几天，还是几小时，等等。 更有一种计时方法就是直接使用today（今天）、tomorrow（明天）来指定完成命令的时间。
标准使用格式：
at [-V] [-q queue] [-f file] [-mMlv] timespec...
at [-V] [-q queue] [-f file] [-mMkv] [-t time]
at -c job [job...]
atq [-V] [-q queue]
at [-rd] job [job...]
atrm [-V] job [job...]
batch
at -b
简化格式：
at [option] TIME
常用选项：
-V：在标准错误上输出版本号。
-q queue：使用指定的队列。一个队列用一个字母标定，有效的的队列标定的 范围是从a到z和从A到Z。at 的缺省队列是 a,batch 的缺省队列是 b。队列的字母顺序越高，则队列运行时越谦让(运行级别越低)。 指定的队列 "="保留给当前运行的作业所在的队列。 如果一个作业被提交到一个以大写字母标定的队列，则与提交到 batch 同样对待。如果给 atq 指定一个队列，则只显示在此指定 队列中的作业。
-m：当作业完成时即使没有输出也给用户发邮件。
-f /path/from/somefile：从指定的文件中读取任务
-l：显示待执行任务的列表；等同于atq。
-d：删除指定的待执行任务；等同于atrm。
-v：对于 atq， 显示完整的在队列中未被删除的作业，对于其他 命令，显示作业将要执行的时间。 显示的时间的格式类似于"1997-02-20 14:50"，但如果设置了 POSIXLY_CORRECT 环境变量之后，格式类似于"Thu Feb 20 1400 1996"。
-c：查看具体作业任务

注意：作业执行命令的结果中的标准输出和错误以邮件通知给相关用户，并不会显示输出并且依赖于atd服务,需要启动才能实现at任务

at时间格式
TIME:定义出什么时候进行 at 这项任务的时间
HH:MM [YYYY-mm-dd]
MMDD[CC]YY, MM/DD/[CC]YY, DD.MM.[CC]YY or [CC]YY-MM-DD
noon（中午）, midnight（深夜）, teatime（4pm）
today（今天）、tomorrow（明天）
now+#{minutes,hours,days, OR weeks}
例如：
HH:MM 02:00
在今日的 HH:MM 进行，若该时刻已过，则明天此时执行任务
HH:MM YYYY-MM-DD 04:00 2016-09-20
规定在某年某月的某一天的特殊时刻进行该项任务
HH:MM[am|pm] [Month] [Date]
04pm March 17
17:20 tomorrow
HH:MM[am|pm] + number [minutes|hours|days|weeks]
在某个时间点再加几个时间后才进行该项任务
now + 5 minutes
04pm + 3 days
示例：
1、三天后的下午5点执行/bin/ls

[[email protected] ~]# at 5pm+3 days 
at> /bin/ls 
at> <EOT>
job 7 at 2013-01-08 17:00

2、明天17点钟，输出时间到指定文件内

[[email protected] ~]# at 17:20 tomorrow 
at> date >/root/2013.log 
at> <EOT>
job 8 at 2013-01-06 17:20

3、计划任务设定后，在没有执行之前我们可以用atq命令（等同at -l）来查看系统没有执行的工作任务

[[email protected] ~]# atq 
8 2013-01-06 17:20 a root 
7 2013-01-08 17:00 a root

4、删除已经设置的任务

[[email protected] ~]# atq 
8 2013-01-06 17:20 a root 
7 2013-01-08 17:00 a root 
[[email protected] ~]# atrm 7   #atrm等同于at -d     
[[email protected] ~]# atq 
8 2013-01-06 17:20 a root

5、显示已经设置的任务内容

[[email protected] ~]# at -c 8 
#!/bin/sh 
# atrun uid=0 gid=0 
# mail root 0 
umask 22此处省略n个字符    #此处为默认的环境变量
date >/root/2013.log

at命令执行方式
1）交互式
#at 10:45 <<EOF

echo "bash"
EOF

2）输入重定向
#at 10:45 < /root/at.sh

3） at –f 文件
#at 10:45 -f /root/at.sh

相关目录与文件
/var/spool/at
/etc/at.allow
/etc/at.deny
/var/spool/at/spool
/proc/loadavg
/var/run/utmp
at任务队列存放在/var/spool/at目录中
/etc/at.{allow,deny}控制用户是否能执行at任务
白名单： /etc/at.allow 默认不存在，只有该文件中的用户才能执行at命令
黑名单： /etc/at.deny 拒绝该文件中用户执行at命令，而没有在at.deny 文件中的使用者则可执行
如果两个文件都不存在，只有 root 可以执行 at 命令
注意：/etc/at.{allow,deny}同时存在时白名单的优先级要高于黑名单；名单格式即为用户名例如：tom（注意：一行一个用户名）

周期性任务计划cron

相关的程序包：
cronie: 主程序包，提供crond守护进程及相关辅助工具
cronie-anacron： cronie的补充程序；用于监控cronie任务执行状况；如cronie中的任务在过去该运行的时间点未能正常运行，则anacron会随后启动一次此任务
crontabs：包含CentOS提供系统维护任务
确保crond守护处于运行状态：
CentOS 7:
systemctl status crond
CentOS 6:
service crond status
crond服务
/sbin/service crond start //启动服务
/sbin/service crond stop //关闭服务
/sbin/service crond restart //重启服务
/sbin/service crond reload //重新载入配置
查看crontab服务状态：
service crond status
手动启动crontab服务：
service crond start
查看crontab服务是否已设置为开机启动，执行命令：
ntsysv
加入开机自动启动：
chkconfig –level 35 crond on

计划周期性执行的任务提交给crond，到指定时间会自动运行系统cron任务：系统维护作业
/etc/crontab
crontab命令
日志： /var/log/cron

计划任务
系统cron任务:/etc/crontab
注释行以 # 开头
详情参见 man 5 crontab

Linux下的任务调度分为两类：系统任务调度和用户任务调度。
系统任务调度：系统周期性所要执行的工作，比如写缓存数据到硬盘、日志清理等。在/etc目录下有一个crontab文件，这个就是系统任务调度的配置文件。

系统任务

/etc/crontab文件包括下面几行：

SHELL=/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root
# For details see man 4 crontabs
# Example of job definition:
# .---------------- minute (0 - 59)
# | .------------- hour (0 - 23)
# | | .---------- day of month (1 - 31)
# | | | .------- month (1 - 12) OR jan,feb,mar,apr ...
# | | | | .---- day of week (0 - 6) (Sunday=0 or 7) OR
\sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat
# | | | | |
# * user-name command to be executed

前四行是用来配置crond任务运行的环境变量
第一行SHELL变量指定了系统要使用哪个shell，这里是bash;
第二行PATH变量指定了系统执行命令的路径;
第三行MAILTO变量指定了crond的任务执行信息将通过电子邮件发送给root用户，如果MAILTO变量的值为空，则表示不发送任务执行信息给用户;
第四行的HOME变量指定了在执行命令或者脚本时使用的主目录。

用户任务调度：用户定期要执行的工作，比如用户数据备份、定时邮件提醒等。用户可以使用 crontab 工具来定制自己的计划任务。所有用户定义的crontab文件都被保存在/var/spool/cron目录中。其文件名与用户名一致，使用者权限文件如下：
/etc/cron.deny 该文件中所列用户不允许使用crontab命令;
/etc/cron.allow 该文件中所列用户允许使用crontab命令;
/var/spool/cron/ 所有用户crontab文件存放的目录,以用户名命名;
crontab文件的含义：用户所建立的crontab文件中，每一行都代表一项任务，每行的每个字段代表一项设置，它的格式共分为六个字段，前五段是时间设定段，第六段是要执行的命令段

格式内容含义：
minute： 表示分钟，可以是从0到59之间的任何整数。
hour：表示小时，可以是从0到23之间的任何整数。
day：表示日期，可以是从1到31之间的任何整数。
month：表示月份，可以是从1到12之间的任何整数。
week：表示星期几，可以是从0到7之间的任何整数，这里的0或7代表星期日。
user-name:以指定的用户身份运行任务
command：要执行的命令，可以是系统命令，也可以是自己编写的脚本文件。
在以上各个字段中，还可以使用以下特殊字符：
（1）特定值：表示指定时间点有效取值范围内的值
（2）星号（）：代表所有可能的值，例如month字段如果是星号，则表示在满足其它字段的制约条件后每月都执行该命令操作。
（3）逗号（,）：可以用逗号隔开的值指定一个列表范围，例如，“1,2,5,7,8,9”
（4）中杠（-）：可以用整数之间的中杠表示一个整数范围，例如“2-6”表示“2,3,4,5,6”
（5）正斜线（/）：可以用正斜线指定时间的间隔频率，例如“0-23/2”表示每两小时执行一次。同时正斜线可以和星号一起使用，例如/10，如果用在minute字段，表示每十分钟执行一次。

例如：
每3小时echo命令；
0 /3 centos /bin/echo "howdy!"
晚上9点10分运行echo命令；
10 21 * root /bin/echo "Howdy!"

时间格式
@reboot Run once after reboot. 重启后执行
@yearly 0 0 1 1 * 每年
@annually 0 0 1 1 * 每年
@monthly 0 0 1 * * 每月
@weekly 0 0 * * 0 每周
@daily 0 0 * * * 每天
@hourly 0 * * * * 每小时

计划任务
系统的计划任务:
/etc/crontab
/etc/cron.d/ 配置文件
/etc/cron.hourly/ 脚本
/etc/cron.daily/ 脚本
/etc/cron.weekly/ 脚本
/etc/cron.monthly/脚本

crontab命令

crontab命令被用来提交和管理用户的需要周期性执行的任务，与windows下的计划任务类似，当安装完成操作系统后，默认会安装此服务工具，并且会自动启动crond进程，crond进程每分钟会定期检查是否有要执行的任务，如果有要执行的任务，则自动执行该任务。每一个用户拥有自己的crontab，配置文件存在/var下面，不能被直接编辑。
标准使用格式：
crontab [-u user] file
crontab [-u user] [-l | -r | -e] [-i] [-s]
crontab -n [ hostname ]
crontab -c
简化格式：
crontab(选项)(参数)

选项
-e：编辑该用户的计时器设置；
-l：列出该用户的计时器设置；
-r：删除该用户的计时器设置；
-u<用户名称>：指定要设定计时器的用户名称。

参数
crontab文件：指定包含待执行任务的crontab文件。

知识扩展
Linux下的任务调度分为两类：系统任务调度和用户任务调度。
系统任务调度：系统周期性所要执行的工作，比如写缓存数据到硬盘、日志清理等。在/etc目录下有一个crontab文件，这个就是系统任务调度的配置文件。

anacron系统

anacron系统任务运行计算机关机时cron不运行的任务， CentOS6以后版本取消anacron服务，由crond服务管理。
假设计算机没有一直开机，对笔记本电脑、台式机、工作站及其它不一直开机的系统很重要，对偶尔要关机的服务器很有用
配置文件：
/etc/anacrontab，负责执行/etc/ cron.daily、/etc/cron.weekly、/etc/cron.monthly中系统任务。
/etc/cron.hourly/由/cron.d/0hourly执行
字段1：如果在这些日子里没有运行这些任务……
字段2：在重新引导后等待这么多分钟后运行它
字段3：任务识别器，在日志文件中标识
字段4：要执行的任务
当执行任务时，更新/var/spool/anacron/中文件的时间戳

CentOS6使用/etc/cron.daily/tmpwatch定时清除临时文件
CentOS7使用systemd-tmpfiles-setup服务实现

配置文件：

/etc/tmpfiles.d/.conf
/run/tmpfiles.d/.conf
/usr/lib/tmpfiles/*.conf

/usr/lib/tmpfiles.d/tmp.conf

d /tmp 1777 root root 10d
d /var/tmp 1777 root root 30d

命令：

systemd-tmpfiles –clean|remove|create configfile

用户计划任务

用户cron：

crontab命令定义，每个用户都有专用的cron任务文件：/var/spool/cron/USERNAME

使用
crontab -e #按/etc/crontab格式手动添加计划内容
查看计划任务
crontab -l
并且
crontab -e 产生的文件会生成并保存在/var/spool/cron/USERNAME中
crontab -r 删除计划任务

注意：计划任务的文件名必须和用户名相同才可以执行。

at和crontab

一次性作业使用 at
重复性作业使用crontab
Create ----- at time crontab -e
List ----- at -l crontab -l
Details ----- at -c jobnum N/A
Remove ----- at -d jobnum crontab -r
Edit N/A ----- crontab -e
没有被重定向的输出会被邮寄给用户
根用户能够修改其它用户的作业

计划任务
注意：运行结果的标准输出和错误以邮件通知给相关用户
(1) COMMAND > /dev/null
(2) COMMAND &> /dev/null
对于cron任务来讲， %有特殊用途；如果在命令中要使用%，则需要转义；不过，如果把%放置于单引号中，也可以不用转义

思考：
(1) 如何在秒级别运行任务？
* * * * * for min in 0 1 2; do echo "hi"; sleep 20;
done
(2) 如何实现每7分钟运行一次任务?

sleep命令

暂停指定的秒数。时间单位可以是s 表示秒(默认设置)，m 表示分钟，h 表示小时，d 表示天。 指定数字可以是一个整数，也可以是浮点数。
注意：如果参数个数超过2个，暂停的总时间为各个参数的值的和。
sleep NUMBER[SUFFIX]...
SUFFIX:
s: 秒, 默认
m: 分
h: 小时
d: 天
sleep后面的参数可以浮点数
例如：sleep 0.5

有时在写一些以循环方式运行的监控脚本，设置时间间隔是必不可少的，下面是一个Shell进度条的脚本演示在脚本中生成延时。

#!/bin/bash 
b=‘‘ 
for ((i=0;$i<=100;i++)) 
 do 
  printf "Progress:[%-100s]%d%%\r" $b $i 
  sleep 0.1 
  b=#$b 
 done 
echo

usleep命令是sleep命令单位为微妙的运用
例如：usleep 1000000

练习
1、每天的2点和12点整，将/etc备份至/testdir/backup目录中，保存的文件名称格式为“ etcbak-yyyy-mm-ddHH.tar.xz”
将下列代码添加至/etc/crontab中

0 2,12 * * * root tar Jcf  /testdir/backup/etcbak-`date +\%F-\%H`.tar.xz /etc/ &> /dev/null

或者

0 4 * * * ./test/bak_etc
cat bak_etc 
#!/bin/
bash
#bakup /etc diratory
#auther chawan date:20160908
cp /etc/* /bakup/etc$(date +%F-%H)
xz /bakup/etc$(date +%F-%H)

2、每周2, 4, 7备份/var/log/messages文件至/logs目录中，文件名形如“ messages-yyyymmdd”

将下列代码添加至/etc/crontab中

0 0 2,4,7 root tar Jcf  /logs/messages-`date +\%Y\%m%d\`.tar.xz /var/log/messages &> /dev/null

或者

* * * * 2,4,7 ./test/logs
cat /test/logs
#!/bin/bash
#bakup /var/log/messages to /logs
cp /var/log/messages /logs/messages-`date +\%Y\%m%d\`
xz /logs/messages-`date +\%Y\%m%d\`

3、每两小时取出当前系统/proc/meminfo文件中以S或M开头的信息追加至/tmp/meminfo.txt文件中
将下列代码添加至/etc/crontab中
0 /2 cat /proc/meminfo | grep "^[SM]" >> /tmp/meminfo.txt

4、工作日时间，每10分钟执行一次磁盘空间检查，一旦发现任何分区利用率高于80%，就执行wall警报
将下列代码添加至/etc/crontab中
/10 1-5 . /root/bin/CiPanJinKong.sh

[[email protected] ~]# cat /root/bin/CiPanJinKong.sh
#!/bin/bash
declare -A room
declare -x disk
for i in `df | egrep "^/dev/sd.*" | tr -s " " "%" | cut -d"%" -f1,5` ;do
  room["${i%%%*}"]=${i##*%}
done
for j in ${!room[*]};do
if [ ${room[$j]} -gt 5 ];then
disk="$j "$disk
fi
done
wall "$disk full"

或者

[[email protected] ~]# cat /root/bin/CiPanJinKong.sh
#!/bin/bash
#
for i in `df | egrep "^/dev/sd.*" | tr -s " " "%" | cut -d"%" -f1,5` ;do
  if [ ${i##*%} -ge 5 ];then
  wall "${i%%%*} partition utilization rate is higher than 80%"
  fi
done

5、工作日时间内，对用户docker每小执行一次“ip addr show”命令；
切换至docker用户使用命令crontab -e进入编辑界面
加入"0 9-18 1-5 docker ip addr show"信息后保存退出

[[email protected] ~]$ crontab -l
0 9-18 * * 1-5 ip addr show

6、每4小时备份一次/etc目录至/backup目录中，保存的文件名称格式为“etc-yyyy-mm-dd-HH.tar.xz”；
在/etc/crontab文件中添加如下：

0 4 * * * ./test/bak_etc
cat bak_etc 
#!/bin/bash
#bakup /etc diratory
#auther chawan date:20160908
cp /etc/* /bakup/etc$(date +%F-%H)
xz /bakup/etc$(date +%F-%H)

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