进程和计划任务
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了进程和计划任务相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
进程和计划任务
进程概念
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
Process: 运行中的程序的一个副本，是被载入内存的一个指令集合
进程ID（Process 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
存在生命周期
task struct：Linux内核存储进程信息的数据结构格式
task list：多个任务的的task struct组成的链表
进程创建：
init：
第一个进程
父子关系
进程：都由其父进程创建，COW
fork(), clone()
进程优先级
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（CenOS6）
实时优先级: 99-0：值最大优先级最高
Nice值：-20，19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), O(logn), O(n)线性, O(n^2)抛物线, O(2^n)
进程内存：
Page Frame: 页框，用存储页面数据，存储Page 4k
LRU：Least Recently Used 近期最少使用算法,释放内存
物理地址空间和线性地址空间
MMU：Memory Management Unit负责转换线性和物理地址
IPC: Inter Process Communication
同一主机上
signal
shm: shared memory
semophore 信号量，一种计数器
不同主机上：
rpc: remote procedure call
socket: IP和端口号
Linux内核：抢占式多任务
进程类型：
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
注意：两者可相互转化
进程状态：
运行态：running 就绪态：ready 睡眠态： 可中断：interruptable 不可中断：uninterruptable
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
进程的分类：
CPU-Bound：CPU密集型，非交互
IO-Bound：IO密集型，交互
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
pstree命令： pstree - display a tree of processes
ps: process state
ps - report a snapshot of the current processes
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
列举进程ps
适用ps来查看进程信息
ps [OPTION]...
支持三种选项：
UNIX选项 如-a
BSD选项 如a
GUN选项 如--help
默认显示当前终端中的进程
a 选项包括所有终端中的进程
x 选项包括不链接终端的进程
u 选项显示进程所有者的信息
f 选项显示进程的父进程
o 属性… 选项显示定制的信息：
pid、comm、%cpu、%mem、state、tty、euser、ruser
进程管理工具
VSZ: Virtual memory SiZe，虚拟内存集，线性内存
RSS: ReSident Size, 常驻内存集
STAT：进程状态
R：running
S: interruptable sleeping
D: uninterruptable sleeping
T: stopped Z: zombie +: 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：
-ef -e: 显示所有进程
-f: 显示完整格式程序信息
常用组合：
-eFH -F: 显示更完整格式的进程信息
-H: 以进程层级格式显示进程相关信息
常用组合：
自定义
-eo pid,tid,class,rtprio,ni,pri,psr,
pcpu,stat,comm
axo stat,euid,ruid,tty,tpgid,sess,pgrp,ppid,
pid,pcpu,comm
ni: nice值
pri: priority，优先级
psr: processor, CPU编号
rtprio: 实时优先级
搜索进程
最灵活：ps 选项 | 其它命令
按预定义的模式：pgrep
pgrep [options] patter
-u uid: effective user，生效者
-U uid: real user，真正发起运行命令者
-t terminal: 与指定终端相关的进程
-l: 显示进程名
-a: 显示完整格式的进程名
-P pid: 显示父进程为此处指定的进程的进程列表
按确切的程序名称：/sbin/pidof
$ pidof bash
系统工具
uptime 显示当前时间，系统已启动的时间、当前上线人数，系统平 均负载（1、5、10分钟的平均负载，一般不会超过1）
系统平均负载:
指在特定时间间隔内运行队列中的平均进程数。
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。
进程管理工具
top：有许多内置命令：
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
终止指定进程：k
保存文件：W
栏位信息简介
us：用户空间
sy：内核空间
ni：调整nice时间
id：空闲
wa：等待IO时间
hi：硬中断
si：软中断（模式切换）
st：虚拟机偷走的时间
栏位信息简介
PID (Process Id):任务的进程ID
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
USER (User Name):任务所有者名称
GROUP (Group Name):任务所有者群组名
TTY (Controlling Tty):终端
PR (Priority):优先级
%CPU (CPU usage):CPU使用率
%MEM (Memory usage (RES)):内存使用率
S (Process Status):进程状态
TIME+ (CPU Time, hundredths):CPU时间，精确到秒
选项：
-d #: 指定刷新时间间隔，默认为3秒
-b: 以批次方式
-n #: 显示多少批次
htop命令：需从Fedora-EPEL源安装 http://172.16.0.1/fedora-epel/7/x86_64
选项：
-d #: 指定延迟时间；
-u UserName: 仅显示指定用户的进程；
-s COLUME: 以指定字段进行排序； 子命令：
s: 跟踪选定进程的系统调用；
l: 显示选定进程打开的文件列表；
a：将选定的进程绑定至某指定CPU核心；
t: 显示进程树
内存工具
vmstat命令：虚拟内存信息
vmstat [options] [delay [count]]
vmstat 2 5
procs:
r：等待运行的进程的个数，和核心数有关
b：处于不可中断睡眠态的进程个数(被阻塞的队列的长度)
memory：
swpd: 交换内存的使用总量
free：空闲物理内存总量
buffer：用于buffer的内存总量
cache：用于cache的内存总量
swap:
si：从磁盘交换进内存的数据速率(kb/s)
so：从内存交换至磁盘的数据速率(kb/s)
io：
bi：从块设备读入数据到系统的速率；(kb/s)
bo: 保存数据至块设备的速率；
system：
in: interrupts, 中断速率，包括时钟
cs: context switch, 进程切换速率
cpu：
us:Time spent running non-kernel code.
sy: Time spent running kernel code
id: Time spent idle. Linux 2.5.41前,包括IO-wait time.
wa: Time spent waiting for IO. 2.5.41前，包括in idle.
st: Time stolen from a virtual machine. 2.6.11前, unknown.
选项：
-s: 显示内存的统计数据
pmap命令：进程的内存映射
pmap [options] pid [...]
-x: 显示详细格式的信息；
#pmap 1
另外一种实现：
# cat /proc/PID/maps
系统监控工具
glances命令：EPEL源
glances [-bdehmnrsvyz1] [-B bind] [-c server] [-C conffile] [-p port] [-P password] [--password] [-t refresh] [-f file] [-o output]
内建命令：
a Sort processes automatically
l Show/hide logs c Sort processes by CPU%
b Bytes or bits for network I/O m Sort processes by MEM%
w Delete warning logs p Sort processes by name
x Delete warning and critical logs i Sort processes by I/O rate
1 Global CPU or per-CPU stats
d Show/hide disk I/O stats
h Show/hide this help screen
f Show/hide file system stats
t View network I/O as combination
n Show/hide network stats
u View cumulative network I/O s Show/hide sensors stats
q Quit (Esc and Ctrl-C also work)
y Show/hide hddtemp stat
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/somefile: 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: 指明监听的本机哪个地址
客户端模式：
glances -c IPADDR
IPADDR：要连入的服务器端地址
dstat命令：系统资源统计
dstat [-afv] [options..] [delay [count]]
-c: 显示cpu相关信息
-C #,#,...,total
-d: 显示disk相关信息
-D total,sda,sdb,...
-g：显示page相关统计数据
-m: 显示memory相关统计数据
-n: 显示network相关统计数据
-p: 显示process相关统计数据
-r: 显示io请求相关的统计数据
-s: 显示swapped相关的统计数据
--tcp
--udp
--unix
--raw
--socket
--ipc
--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
kill命令：
向进程发送控制信号，以实现对进程管理 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：
19) SIGSTOP：
指定信号的方法：
(1) 信号的数字标识；1, 2, 9
(2) 信号完整名称；SIGHUP
(3) 信号的简写名称；HUP
按PID：kill [-SIGNAL] pid …
按名称：killall [-SIGNAL] comm…
按模式：pkill [options] pattern
-SIGNAL
-u uid: effective user，生效者
-U uid: real user，真正发起运行命令者
-t terminal: 与指定终端相关的进程
-l: 显示进程名
-a: 显示完整格式的进程名
-P pid: 显示父进程为此处指定的进程的进程列表
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
(2) 尚未启动的作业：# COMMAND &
此类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：
# nohup COMMAND &
查看所有作业：
# jobs
作业控制：
# 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
vi f4.sh
F1.sh&
F2.sh&
F3.sh&
( (f1.sh&);(f2.sh&);(f3.sh&))
{ 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 [OPTION] [COMMAND [ARG]...]
renice命令：
renice [-n] priority pid...
查看： ps axo pid,comm,ni
任务计划
Linux任务计划、周期性任务执行
未来的某时间点执行一次任务：at, batch
周期性运行某任务: cron
at命令
at命令：
at [option] TIME
TIME:
HH:MM [YYYY-mm-dd]
noon, midnight, teatime
tomorrow
now+#{minutes,hours,days, OR weeks}
常用选项：
-q QUEUE:
-l: 列出指定队列中等待运行的作业；相当于atq
-d: 删除指定的作业；相当于atrm
-c: 查看具体作业任务
-f /path/from/somefile：从指定的文件中读取任务
-m:强制at发送邮件，表示执行完毕
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
计划任务
batch命令：
让系统自行选择空闲时间去执行此处指定的任务
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
...running...
CentOS 6:
service crond status
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
用户cron任务：
crontab命令
系统cron任务:/etc/crontab
注释行以 # 开头
详情参见 man 5 crontab
# 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
例如：晚上9点10分运行echo命令；
10 21 * * * gentoo /bin/echo "Howdy!"
时间表示法：
(1) 特定值； 给定时间点有效取值范围内的值
(2) * 给定时间点上有效取值范围内的所有值 表示“每...”
(3) 离散取值： #,#,#
(4) 连续取值：#-#
(5) 在指定时间范围上，定义步长： /#: #即为步长
例如：每3小时echo命令； 0 */3 * * * gentoo /bin/echo "howdy!"
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
anacron系统
运行计算机关机时cron不运行的任务，CentOS6.0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/文件时间戳
管理临时文件
rhel7.0之前使用tmpwatch工具定时清除临时文件。
rhel7.0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cron：
crontab命令定义，每个用户都有专用的cron任务文件：
/var/spool/cron/USERNAME
crontab命令：
crontab [-u user] [-l | -r | -e] [-i]
-l: 列出所有任务；
-e: 编辑任务；
-r: 移除所有任务；
-i：同-r一同使用，以交互式模式移除指定任务
-u user: 仅root可运行，指定用户管理cron任务
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
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：
sleep NUMBER[SUFFIX]... SUFFIX:
s: 秒, 默认
m: 分
h: 小时
d: 天
以上是关于进程和计划任务的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章