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

linux进程和计划任务管理!

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实验:管理进程及计划任务

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使用 python 子进程创建计划任务