Linux——进程和计划任务管理

一、程序和进程

1、程序

• 保存在硬盘、光盘等介质中的可执行代码和数据
• 文件中静态保存的代码

2、进程

• 在CPU及内存中运行的程序代码
• 动态执行的代码
• 父、子进程
  • 每个程序可以创建一个或多个进程

3、线程

• 线程是CPU调度的最小单位(程序执行流的最小单元)
• 它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单元
• 一条线程是进程中一个单一顺序的控制流
• 一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

5、线程与进程的关系

• 一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程，但至少有一个线程
• 资源分配给进程，同一进程内的所有线程共享该进程的所有资源
• 线程在执行过程中需要协作同步。不同进程中的线程之间要利用消息通信的方法实现同步
• 处理机分配给线程，即真正在处理机上运行的是线程
• 线程是进程的一个执行单元，也是进程内的可调用实体。

二、查看进程信息的命令（ps、top、pgrep、pstree）

1、查看静态的进程统计信息ps命令：ps aux

1.1、代码

[root@localhost~]# ps aux

字符	说明
a	显示终端上的所有进程，包括其他用户的进程
u	表示列出进程的用户
x	显示所有终端的进程

1.2、示例

1.3、各列的解释

各列名称	解释
USER	进程的用户
PID	进程的ID
%CPU	进程占用的CPU百分比
%MEM	占用内存的百分比
VSZ	该进程使用的虚拟内存量（KB）
RSS	该进程占用的物理内存量（KB）
TTY	启动进程的终端名。不是从终端启动的进程则显示为？
STAT	该进程的状态
START	该进程被触发启动时间
TIME	该进程实际使用CPU运行的时间
COMMAND	进程的启动命令

1.4、进程状态

进程状态	说明
D	不可中断的休眠状态
R	正在运行状态
S	处于休眠状态，可被唤醒
T	停止状态，可能是在后台暂停或进程处于跟踪调试状态
Z	僵尸进程，进程已经中止，但是部分程序还在内存当中

1.5、僵尸进程

• 一个进程结束了，但是如果该进程的父进程已经先结束了，那么该进程就不会变成僵尸进程，因为每个进程结束的时候，系统都会扫描当前系统中所运行的所有进程，看有没有哪个进程是刚刚结束的这个进程的子进程，如果是的话，就由Init来接管它，成为它的父进程，子进程退出后init会回收其占用的相关资源。
  但是当子进程比父进程先结束，而父进程又没有回收子进程，释放子进程占用的资源，此时子进程将成为一个僵进程。

2、查看静态的进程统计信息ps命令：ps -elf

2.1、代码

[root@localhost~]# ps -elf

字符	说明
-e	显示系统内的所有进程信息
-l	使用长格式显示进程信息
-f	使用完整的格式显示进程信息

2.2、示例

2.3、各列的解释

各列名称	解释
F	内核分配给进程的系统标记
S	进程的状态
UID	启动这些进程的用户
PID	进程的进程ID
PPID	父进程的进程号（如果该进程是由另一个进程启动的）
C	进程生命周期中的CPU使用率
PRI	进程的优先级（越大的数字代表越低的优先级）
NI	谦让度值用来参与决定优先级
ADDR	进程的内存地址
SZ	假如进程被换出，所需交换空间的大致大小
WCHAN	若该进程在睡眠，则显示睡眠中的系统函数名
STIME	进程启动时的系统时间
TTY	进程启动时的终端设备
TIME	运行进程需要的累计CPU时间
CMD	进程的启动命令

• tty终端
  • Centos7系统，tty1表示图形界面，tty2-tty6表示文字 界而，可以用Ctr1+Alt+F1-F6切换。
  • pts说明是用远程工具连接的，比如xshell,后面的数字代表登录的时间顺序，越小证明登录的越早

3、查看动态的进程排名信息:top命令

3.1、top命令

[root@localhost~]# top

3.2、各行的解释

第一行：任务队列信息

信息	说明
11：06：48	系统时间
up 1:22	系统已运行时长
1 user	当前登录用户数
load average:0.06,0.60,0.48	系统负载，即单位时间内系统处理的任务数，后面三个数值分别为1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值

第二行：进程信息

信息	说明
Tasks	总进程数
running	正在运行的进程数
sleeping	休眠的进程数
stopped	中止的进程数
zombie	僵死的进程数

第三行：CPU的信息

信息	说明
us	用户占用
sy	内核占用
ni	优先级调度占用
id	空闲CPU，要了解空闲的 CPU 的百分比，主要看 %id 部分
wa	I/O 等待占用
hi	硬件中断占用
si	软件中断占用
st	虚拟化占用

第四行：内存的信息

信息	说明
total	总内存空间
free	空闲内存
used	已用内存
buff/cache	物理内存和交换内存的缓冲区总和

第五行：交换空间的信息

信息	V说明
total	总交换空间
free	空闲交换空间
used	已用交换空间
avail Mem	可用物理空间

3.3、进程信息区各列解释

各列名称	解释
PID	进程id
USER	进程所有者的用户名
PR	优先级
NI	谦让度值。谦让度越高，优先级越低。复制表示高优先级，正值表示低优先级
VIRT	进程使用的虚拟内存总量，单位kb
RES	进程使用的物理内存大小，单位kb
SHR	共享内存大小，单位kb
S	进程状态
%CPU	上次更新到现在的CPU时间占用百分比
%MEM	进程使用的物理内存百分比
TIME+	进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒
COMMAND	命令名/命令行

3.4、top常用命令

命令	说明
P键	根据CPU使用百分比大小进行排序
M键	根据驻留内存大小进行排序
N键	根据启动时间进行排序
c键	切换显示命令名称和完整命令行
h键	可以获得top程序的在线帮助信息
k键	根据提示输入指定进程的PID号并按Enter键终止对应的进程
q键	退出top程序
数字1键	显示CPU个数和状态

4、根据特定条件查询进程PID信息：pgrep命令

[root@localhost~]# pgrep -l "log"
2538 rsyslogd
2113 mcelog
[root@localhost~]# pgrep -l -U teacher -t tty2
27483 bash
27584 vim

选项	说明
-l	显示进程名，缺省时只输出PID号
-U	指定特定用户

5、以树形结构列出进程信息：pstree命令

[root@localhost ~]# pstree -aup
init,1
....//省略部分信息
  login,3221
    bash,27483,teacher
       vim,27674 myfile.txt
.....//省略部分信息
[root@localhost ~]# pstree -ap teacher
bash,27483
    vim,27674 myfile.txt

三、进程的启动与控制

1、进程的启动方式

1.1、手工启动

• 前台启动：用户输入命令，直接执行程序
• 后台启动：在命令行尾加入“&”符号

[root@localhost ~]# cp /dev/cdrom mycd.iso &
[1]28454    ##输出信息中包括后台任务序号、PID号

1.2、调度启动

• 使用at命令
• 使用crontab命令，设置周期性计划任务

2、进程的前后台调度

• Ctrl+Z组合键
  • 将当前进程挂起，即调入后台并停止执行
• jobs命令
  • jobs [-l]
  • 查看处于后台的任务列表
• fg命令
  • 将后台进程恢复到前台运行，可指定任务序号

[root@localhost ~]# jobs
[1]- Stopped    cp /dev/cdrom mycd.iso
[2]+ Stopped    top
[root@localhost ~]# fg 1

3、终止进程的运行

• Ctrl+C组合键
  • 中断正在执行的命令
• kill、killall命令
  • kill用于终止指定PID号的进程
  • killall用于终止指定名称相关的所有进程
  • -9选项用于强制终止
• pkill命令
  • 根据特定条件终止相应的进程
  • 常用命令选项

选项	说明
-U	根据进程所属的用户名终止相应进程
-t	根据进程所在的终端终止相应进程

[root@localhost ~]# pgrep -l -U "teacher"
3045 bash
[root@localhost ~]# pkill -9 -U "teacher"
[root@localhost ~]# pgrep -l -U "teacher"

四、计划任务管理（at命令、crontab命令）

1、at命令

• 一次性计划任务
  

[root@localhost ~]# date
Sun May 7 10:33:13 EDT 2017
[root@localhost ~]# at 10:35 2017-05-07
at> pgrep -U root | WC -l > /tmp/ps.root
at> <EOT>
按Ctrl+ D键提交任务
job 1 at Sun May 7 10:35:00 2017
[root@localhost ~]# cat /tmp/ps.root
202

1.1、案例

• 在当天的21:30时自动关闭当前系统

[root@localhost ~]# at 21:30
##不携带日期表示为当天
at> shutdown -h now
at> <EOT>
##按CtrI+D键提交任务
job 2 at Sun May 7 21:30:00 2017

[root@localhost ~]# atq
##查看未执行的任务列表
2  Sun May 7 21:30:00 2017 a root

[root@localhost ~]# atrm 1
##删除第1条任务
[root@localhost ~]# atq

2、crontab命令

2.1、crontab命令

• 按照预先设置的时间周期(分钟、小时、天、月、周)重
  分时日月周
  复执行用户指定的命令操作
• 属于周期性计划任务
• 主要设置文件
  • 全局配置文件，位于文件: /etc/crontab
  • 系统默认的设置，位于目录: /etc/cron.*/
  • 用户定义的设置，位于文件: /var/spool/cron/用户名

2.2、管理crontab计划任务

• 编辑计划任务
  

• 查看计划任务
  

• 删除计划任务
  

2.3、crontab任务配置的格式

2.3.1、六个字段

代表意义	数字范围
分钟	取值从0到59之间的任意整数
小时	取值从0到23之间的任意整数
日期	取值从1到31之间的任意整数
月份	取值从1到12之间的任意整数
星期	取值为0到7之间的任意整数，0或7代表星期日
命令	要执行的命令或程序脚本

2.3.2、时间数值的特殊表示方法

• *表示该范围内的任意时间
• ,表示间隔的多个不连续时间点
• -表示一个连续的时间范围
• /指定间隔的时间频率

2.3.3、应用示例

示例	含义
0 17 * * 1-5	周一到周五每天17：00
30 8 * * 1，3，5	每周一、三、五的8点30分
0 818/2 * * *	8点到18点之间每2小时
0 * */3 * *	每3天

2.4、crontab任务配置

1.每分钟定时执行–次规则:

每1分钟执行: */1 * * * *或者 * * * * *
每5分钟执行: */5 * * * *

2.每小时定时执行一次规则:

每小时执行:0 * * * * 或者0 */1 * * *
每天上午7点执行: 0 7 * * *
每天上午7点10分执行: 10 7 * * *

3.每天定时执行一次规则:

每天执行 0 0 * * *

4.每周定时执行一次规则:

每周执行 0 0 * * 1

5.每月定时执行一次规则:

每月执行 0 0 1 * *

6.每年定时执行一次规则:

每年执行 0 0 1 1 *

7.其他例子

5 * * * * ls     指定每小时的第5分钟执行一次ls命令
30 5 * * * ls    指定每天的5:30执行ls命令
30 7 8 * * ls    指定每月8号的7: 30分执行ls命令
30 5 8 6 * ls    指定每年的6月8日5: 30执行ls命令
30 6 * * 0 ls
指定每星期日的6:30执行ls命令[注: 0表示星期天，1表示星期1，以此类推，也可以用英文来表示，sun表示星期天，mon表示星期一等]

30 3 10,20 * * ls 每月10号及20号的3: 30执行ls命令[注:“-"用来连接多个不连续的时段]
25 8-11 * * * ls  每天8-11点的第25分钟执行ls命令[注: “-"用来连接连续的时段]
*/15 * * * * ls   每15分钟执行一次ls命令 [即每个小时的第0 15 30 45 60分钟执行ls命令]
30 6 */10 * * ls  每个月中，每隔10天6:30执行一次ls命令[即每月的1、11、21、31日是的6: 30执行一次ls命令。 ]

方法二:
echo ‘30 7 * * 6 /usr/bin/systemct1 httpd restart’ >> /var/spool/cron/ root   ##用绝对路径表示命令

1，6月的每个周六从.上午10点到下午的4点的每10分钟执行ls -1
*/10 10-16 * 1,6 6 /usr/bin/ls -1