进程和计划任务

Posted 2020-10-27

一、进程的概述以及Linux和Windows进程的区别

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    在**Linux**内核中，描述一个进程主要是task_struct，一个称为进程描述符的数据结构。这个数据结构很庞大，包含了内核管理一个进程所需的所有信息，描述了一个正在执行的进程，包括进程ID，它打开的文件，进程的地址空间，挂起的信号，进程的状态等等其他信息。
    Linux的线程机制和Windows等其他操作系统的很不一样，Linux中没有为线程设置专门的数据结构，也没有专门的线程调度算法，在Linux内核看来，线程就是一个进程，只是一个和其他进程共享资源的特殊进程而已。
    在Linux中，创建线程时，和创建普通的进程类似，每个线程都拥有自个的进程描述符task_struct，只是在调用clone()的时候需要传递一些参数标志来指明共享的资源。如图1所示。

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而在windows等其他操作系统中，进程拥有一个进程描述符，描述一些地址空间和打开的文件等共享资源，进程中包含指向不同线程的指针，
这些线程没有进程描述符，只描述一些少量的独有的资源，因此很轻量。同时这些线程共享进程的资源。如图2所示。

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二、进程的状态及优先级

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1、进程的状态

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，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

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2、进程的优先级

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（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)

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三、查看进程ps、top命令

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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。

BSD方式
   a 所有用户在所有终端上运行的前台进程 
   x 当前用户运行的所有进程（包括前台进程和后台daemon)
   ax 所有用户运行的所有进程
  ** aux** 所有用户运行的所有进程，结果中显示用户名 
   f 显示父子进程关系
   -C 用进程名进行过滤
   axo配合 
   o 自定义输出列
        %cpu
        %mem
        pid
        uid
        gid
        cmd
        comm
        tty  显示终端名，如为?，表示daemon后台进程
        ruser 命令的发起人
        euser 命令的真正执行人
        state
            k 排序或--sort

每个圈中各个含义如下：

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USER: 进程的当前用户; PID : 毫无疑问, process ID的缩写,也就进程号;
%CPU 进程的cpu占用率；%MEM 进程的内存占用率；
VSZ 进程所使用的虚存的大小；RSS 进程使用的驻留集大小或者是实际内存的大小；
TTY 与进程关联的终端(tty)；
STAT 检查的状态:进程状态使用字符表示的,如R(running正在运行或准备运行)、S(sleeping睡眠)、I(idle空闲)、Z (僵死)、D(不可中断的睡眠,通常是I/O)、P(等待交换页)、W(换出,表示当前页面不在内存)、N(低优先级任务)T(terminate终 止)、W has no resident pages
START (进程启动时间和日期)；TIME ;(进程使用的总cpu时间)；COMMAND (正在执行的命令行命令)

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当服务器被攻击多了一些莫名其它进程时，这是就需要杀死进程在逐一排错，用kill或killall命令】
用法：kill
-0 无作为,可以用来单纯判断进程是否运行.
-1 -HUP：强制进程重读配置文件
-2 -INT: 中止正在运行的进程；相当于Ctrl+c
-3 -QUIT: 相当于ctrl+\
-9 -KILL: 强制杀死正在运行的进程 （谨慎使用）
-15 -TERM: 终止正在运行的进程 (默认)\

killall 进程命
区别：使用kill命令的时候需要PID，而且PID是会变的，但是我们一般只知道启动进程的程序或命令名字，所以要先用ps结合grep查找对应的PID。killall可以简化这个过程，直接在killall后面跟相应 的命令即可，它会杀死所有使用这个命令名或程序名的进程。

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我用ping命令举个例子

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查看进程，看到ping的进程了

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用kill杀死


此时ping过程已经中断
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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。
-b：以批处理模式操作；
-c：显示完整的治命令；
-d：屏幕刷新间隔时间；
-I：忽略失效过程；
-s：保密模式；
-S：累积模式；
-i<时间>：设置间隔时间；
-u<用户名>：指定用户名；
-p<进程号>：指定进程；
-n<次数>：循环显示的次数。

在top命令执行过程中可以使用的一些交互命令。这些命令都是单字母的，如果在命令行中使用了-s选项， 其中一些命令可能会被屏蔽。

h：显示帮助画面，给出一些简短的命令总结说明；
k：终止一个进程；
i：忽略闲置和僵死进程，这是一个开关式命令；
q：退出程序；
r：重新安排一个进程的优先级别；
S：切换到累计模式；
s：改变两次刷新之间的延迟时间（单位为s），如果有小数，就换算成ms。输入0值则系统将不断刷新，默认值是5s；
f或者F：从当前显示中添加或者删除项目；
o或者O：改变显示项目的顺序；
l：切换显示平均负载和启动时间信息；
m：切换显示内存信息；
t：切换显示进程和CPU状态信息；
c：切换显示命令名称和完整命令行；
M：根据驻留内存大小进行排序；
P：根据CPU使用百分比大小进行排序；
T：根据时间/累计时间进行排序；
w：将当前设置写入~/.toprc文件中。

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 ● top - 20:50:09[当前系统时间],
  ● up 11:26[系统已经运行了11.26],
  ● 4 user[个用户当前登录],
  ● load average: 0.00,0.00,0.00[系统负载，即任务队列的平均长度] 1分 5分 10分
  ● Tasks: 178 total[总进程数],
  ● 1 running[正在运行的进程数],
  ● 177 sleeping[睡眠的进程数],
  ● 0 stopped[停止的进程数],
  ● 0 zombie[冻结进程数],
  ● Cpu(s): 0.0%us[用户空间占用CPU百分比],
  ● 0.2%sy[内核空间占用CPU百分比],
  ● 0.0%ni[用户进程空间内改变过优先级的进程占用CPU百分比],
  ● 99.5%id[空闲CPU百分比], 0.0%wa[等待输入输出的CPU时间百分比],
  ● 0.0%hi[硬件CPU中断占用百分比],
  ● 0.0%si[软中断占用百分比],
  ● Mem:  2038352k  total[物理内存总量],
  ● 803624k used[使用的物理内存总量],
  ● 1234728kfree[空闲内存总量],
  ● 59052k buffers[用作内核缓存的内存量]
  ● Swap: 4194300k total[交换区总量]
  ● 0k used[使用的交换区总量],
  ● 4194300k free[空闲交换区总量],
  ● 422760k cached[缓冲的交换区总量],
ps:以上数据与截图不同是因为此段参数详解来自我当时笔记里的，除了数据不同其余含义一样。

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四、计划任务

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1、计划任务概说；
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计划任务，是任务在约定的时间执行已经计划好的工作，这是表面的意思。在Linux中，我们经常用到 crond 服务器来完成这项工作。cron服务器可以根据配置文件约定的时间来执行特定的作务。比如我们可以在配置文件中约定每天早上4点，对httpd 服务器重新启动，这就是一个计划任务；

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2、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

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3、crond的启动与安装

在一般情况下，cron都是系统默认安装的，我们要查看软件包是否已经安装：
[[email protected] ~]#rpm -qa |grep cron
CentOS 7: systemctl status crond
CentOS 6: service crond status

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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

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*代表所有
cron 配置计划任务的书写格式
分钟 小时 日 月 周 ［用户名］ 命令

4、让任务计划开机自启动

例如：晚上9点10分运行echo命令 
 10 21 * * * centos /bin/echo "Howdy!"
 例如，每天的8点5分执行haha.sh
 “5 8 * * * /opt/./haha.sh”

*如果想自动开机运行，请用下面的办法；*
[[email protected] ~]# chkconfig --levels 35 crond on
全局性文件是 /etc/crontab ，每个用户也有自己的cron配置文件，我们可以通过crontab -e 来编辑它；

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

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

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五、扩展知识（如何把一个脚本添加系统服务中）

下面举例说说，如何把一个shell脚本添加为系统服务，并跟随系统启动：

可以看到“/etc/rc.d/init.d”下有很多的文件，每个文件都是可以看到内容的，其实都是一些shell脚本。
系统服务的启动就是通过“/etc/rc.d/init.d”中的脚本文件实现的。我们也可以写一个自己的脚本放在这里。
脚本文件的内容也很简单，类似于这个样子（例如起个名字叫做“hahad”）：
. /etc/init.d/functions
start() {
echo "Starting my process "
cd /opt
./haha.sh
}
stop() {
killall haha.sh
echo "Stoped"
}
写了脚本文件之后事情还没有完，继续完成以下几个步骤：

• chmod +x hahad #增加执行权限
  chkconfig --add hahad #把hahad添加到系统服务列表
  chkconfig hahad on #设定hahad的开关（on/off）
  chkconfig --list hahad #就可以看到已经注册了hahad的服务*

这时候才完成了全部工作。