进程及计划任务

Posted 2020-10-07

进程的概念：

  在Linux系统当中所有的命令都有操作或者运行权限，同一个命令对于不同用户就有不同权限，这些权限都属于文件的属性信息。因此我们也大概知道，在Linux系统当中，触发一个事件时，系统都会将他定义成一个进程。

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

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()

根据进程与系统终端的关系可将进程分为：守护进程和前台进程

守护进程：在系统引导的过程中启动的进程，即跟终端无关的进程。

前台进程：跟终端相关，通过终端启动的进程，需要注意的是，也可以把在前台启动的进程送往后台，                       

进程在被内核调度的过程中的状态也可分为好多种：运行态，

                                              就绪态，

                                              睡眠态 ：可中断睡眠 

                                                       不可终端睡眠：通常是被指IO阻塞的进

                                                        程，等待IO满足之前无法继续运行                                              

                                              僵死态 ：孤魂野鬼，找不到归宿，父进程不来收

                                                       尸或者父进程已经挂了

                                              停止态： stopped不可被调度并运行

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

  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), O(logn), O(n)线性, O(n^2)抛物线, O(2^n)

 

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                                                

进程的相关命令： top pstree ps pidof pgrep pkill htop glances pmap vmstat dstat iostat sar

                 kill job bg fg等

ps：查看系统的信息

适用ps来查看进程信息

ps [OPTION]...

支持三种选项：

UNIX选项 如-A -e

BSD选项 如a

GNU选项 如--help

  选项：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

  k|--sort 属性 对属性排序

  o 属性… 选项显示定制的信息

pid、comm、%cpu、%mem、state、tty、euser、ruser

常用的组合方式：

 1.ps -ef 以完整的信息显示所有进程的信息

 2.ps aux

 3.ps axo

psr:当前进程运行的cpu

pri:当前进程的优先级

ni:显示当前进程的nice值

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

通常每个CPU内核的当前活动进程数不大于3，那么系统

的性能良好。如果每个CPU内核的任务数大于5，那么此

主机的性能有严重问题

如果linux主机是1个双核CPU，当Load Average 为6的

时候说明机器已经被充分使用

进程管理工具：

top

       op：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

top命令

      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

      -d #: 指定刷新时间间隔，默认为3秒

      -b: 全部显示所有进程

      -n #: 刷新多少次后退出

 htop界面所支持的一些交互式命令：

        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：可运行（正运行或等待运行）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

iostat:

       统计CPU和设备IO信息

    示例：iostat 1 10

 pmap命令：进程对应的内存映射

 pmap [options] pid [...]

    -x: 显示详细格式的信息

    示例： pmap 1

  另外一种实现：

     cat /proc/PID/maps

系统监控工具：glaces 

glaces:是一款用于Linux，BSD的开源命令系统监控工具，它使用python语言开发，能够监视cpu，负载,                内存，磁盘io,网络流量，文件系统，系统温度等信息

   glaces:

           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

系统监控工具

     C/S模式下运行glances命令

     服务器模式：

    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,代替vmstat,iostat

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

 at任务

      包：at

     at命令：at [option] TIME

    常用选项：

         -V 显示版本信息:

         -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:当任务被完成之后，将给用户发送邮件，即使没有标准输出

 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

     TIME:定义出什么时候进行 at 这项任务的时间

       HH:MM [YYYY-mm-dd]

       noon, midnight, teatime（4pm）

       tomorrow

       now+#{minutes,hours,days, OR weeks}

  at时间格式

   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   02:00 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

        rax02pm + 3 days

at任务的执行方式：

1）交互式 2）输入重定向 3）at –f 文件

依赖与atd服务,需要启动才能实现at任务

at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 默认存在，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

周期性任务计划cron

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

计划任务

确保crond守护处于运行状态：

    CentOS 7:

   systemctl status crond

   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

        日志：/var/log/cron

  计划任务

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

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

anacron系统

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

对笔记本电脑、台式机、工作站、偶尔要关机的服务器及其

它不一直开机的系统很重要对很有用

配置文件：/etc/anacrontab，负责执行/etc/ cron.daily

/etc/cron.weekly /etc/cron.monthly中系统任务。

  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

由/etc/cron.hourly/0anacron执行

当执行任务时，更新/var/spool/anacron/cron.daily 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

控制用户执行计划任务：

/etc/cron.{allow,deny}

at和crontab

一次性作业使用 at

重复性作业使用crontab

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，将%放置于单引号中，则可不用转义