Linux进程和计划任务管理
文章目录
- 引言
- 一、程序和进程的关系
- 二、查看进程信息ps
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- 1、ps -aux
- 2、ps -elf
- 三、查看进程信息top
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- 1、top命令介绍
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- 1.1系统中进程信息
- 1.2系统整体信息
- 2、交互命令
- 3、top实验
- 四、查看进程信息pgrep
- 五、查看进程信息pstree
- 六、进程的启动方式
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- 1、进程的前后台调度
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- 1.1 Ctrl + Z组合键
- 1.2 jobs命令
- 1.3 fg命令
- 1.4 bg和fg的区别
- 1.5 命令的末尾加上一个 & 符号的作用
- 2、终止进程的运行
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- 2.1 Ctrl + C
- 2.2 kill、killall命令
- 2.3 pkill命令
- 七、计划任务管理
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- 1、计划任务管理at
- 2.计划任务管理crontab
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- 2.1 crontab命令
- 2.2 管理crontab计划任务
- 2.3 crontab任务配置格式
- 2.4 crontab实验
- 八、总结
引言
Linux系统中的进程就相当于Windows的任务管理器，只是区别于任务管理器的是进程需要用命令来管理的。
一、程序和进程的关系
程序
- 保存在硬盘、光盘等介质中的可执行代码和数据
- 静态保存的代码
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
进程是动态的，程序是静态的
程序是二进制文件，进程是程序运行的过程
有生命周期和运行状态
进程下面还有多个线程
二、查看进程信息ps
1、ps -aux
- 查看静态的进程统计信息
ps -aux #以简单列表的形式显示出进程信息
- 常用参数
-a：显示当前终端下的所有进程信息，包括其他用户的进程。与"x"选项结合时将显示系统中所有的进程信息
-u：使用以用户为主的格式输出进程信息
-x：显示当前用户在所有终端下的进程信息
- 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：该行程的状态：
- 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 - 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
STAT
D:系统守护进程
T: 调式、程序执行一般停止
R:该程序目前正在运作，或者是可被运作:
S:该程序目前正在睡眠当中(可说是idle状态啦!)，但可被某些讯号(signal)唤醒。
T该程序目前正在侦测或者是停止了;
Z:该程序应该已经终止，但是其父程序却无法正常的终止他，造成zombie(疆尸)程序的状态D不可中断状态。
它们含意如下:
<:表示进程运行在高优先级上
N:表示进程运行在低优先级上
L:表示进程有页面锁定在内存中
s:表示进程是控制进程s:
l:表示进程是多线程的
+:表示当前进程运行在前台
D:系统守护进程
T:调式、程序执行一般停止
举例：
2、ps -elf
-
查看静态的进程统计信息
ps -elf #以长格式显示系统中的进程信息 -
常用参数
-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
- 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利用率
- 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
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尸进程。
进程状态：
-D: 不可被唤醒的睡眠状态，通常用于I/o情况。
-R:该进程正在运行。
-S:该进程处于睡眠状态，可被唤醒。
-T:停止状态，可能是在后台暂停或进程处于除错状态。
-W:内存交互状态(从2.6内核开始无效)。
-X:死掉的进程(应该不会出现)。
-Z:僵尸进程。进程已经中止，但是部分程序还在内存当中。
-<:高优先级(以下状态在BSD格式中出现)。
-N:低优先级。
-L:被锁入内存。
-s:包含子进程。
-l:多线程(小写L)。
-+:位于后台。
-C:进程占用CPU的百分比
举例：
三、查看进程信息top
1、top命令介绍
- top 命令是 Linux 下常用的性能分析工具，能够实时显示系统中各个进程的资源占用状况，常用于服务端性能分析。
- 在 top 命令中按 f，可以修改显示的列，按对应字母来开启/关闭列，大写字母表示开启，小写字母表示关闭。带 * 号的是默认列。
- Linux 中的 top 命令就像是 Windows 中的任务管理器。它会以列表的形式展示出系统的当前状态以及进程信息，并且定时刷新，同时也支持一些交互性的操作。
1.1系统中进程信息
- PID：进程id
- USER：进程所有者的用户名
- PR：优先级
- NI：谦让度值。负值表示高优先级，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
1.2系统整体信息
第一行：
- top – 15:29:26 #当前系统时间
- Up 2:49 #系统已经运行时间
- 2 users #当前登录用户
- Load average 0.00, 0.07, 0.13 #系统平均负载,后面三个数字代表每1分钟，5分钟，15分钟的平均负载
第二行：
- Tasks: 188 total 进程总数
- 2 running 正在运行的进程数
- 186 sleeping 睡眠的进程数
- 0 stopped 睡眠的进程数
- 0 zombie 僵尸进程数
第三行：
- 0.0 us 用户空间占用CPU百分比 查看CPU使用率
- 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
- 99.8 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 硬中断消耗时间 硬中断占用
- 0.0 si 软中断消耗时间 软中断占用
- 0.0 st 虚拟化占用
第四行：
- 3861512 total 物理内存总量
- 3237092 free 空闲内存总量
- 378080 used 已使用的物理内存总量
- 246340 buff/cache用作内核缓存的内存量
第五行：
- 5119996 total 交换区总量
- 5119996 free 空闲交换区总量
- 0 used 已使用的交换区总量
- 3204908 avail Mem 缓冲的交换区总量
2、交互命令
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。
- 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
- 数字1 键：显示CPU个数和状态
- q 键：退出 top 程序
- tty终端
- Centos 7系统，tty1表示图形界面，tty2-tty6表示文字界面，可以用Ctrl+Alt+F1-F6切换。
- pts说明是用远程工具连接的，比如Xshell。后面的数字代表登陆的时间顺序，越小证明登陆的越早
3、top实验
需求：压力测试，查看CPU和内存的使用率
1、先top实时查看动态进程信息，压力测试前，查看cpu和内存使用率
2、模拟持续输入文件，测试CPU和内存的抗压能力
3、压力测试后，CPU和内存的使用率
4、找到CPU占用率较高的进程并终止（可以在top操作界面中按k键，然后在列表上方将会出现"PID to signal/kill [default pid =14195]:”的提示信息，根据提示输入指定进程的 PID 号并按 Enter 键，出现"send pid 14195signal [15/sigterm]"的二次确认的提示信息，然后按Enter键确认即可终止对应的进程。）
5、cpu和内存已占满，无法将/etc下的所有文件复制到/opt/lichen
6、查看，发现内存已占满
7、查看磁盘占用空间，寻找出问题文件夹（/opt/lichen）
8、删除问题文件
9、解决问题后，再次查看cpu和内存的使用率，恢复正常
小结：
Top动态查看系统进程使用情况，并用dd命令做压力测试，模拟内存使用率过高。查看内存使用率较高的进程的 pid号，则终止该进程，防止因内存过大造成系统崩溃。然后寻找问题原因，Top可以以动态的方式显示各进程的状态信息，当发现CPU和内存的使用率过高时，可能会对系统工作造成影响，所以我们要找出问题所在，并且解决问题。
四、查看进程信息pgrep
pgrep命令
- 根据特定条件查询进程PID信息
常用参数：
- -l：选项可同时输出对应的进程名以及PID
- -u：选项查询特定用户的进程
- -t：选项查询在特定终端运行的进程
举例：
五、查看进程信息pstree
pstree命令
- 以树形结构列出进程信息
常用参数：
- -a：显示完整信息
- -u：列出对应用户名
- -p：列出对应的PID号
六、进程的启动方式
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
调度启动
- 使用at命令，设置一次性计划任务
- 使用crontab命令，设置周期性计划任务
1、进程的前后台调度
1.1 Ctrl + Z组合键
- 将当前进程挂起，即调入后台并停止执行
1.2 jobs命令
- 查看处于后台的任务列表
1.3 fg命令
- 将后台进程恢复到前台运行，可指定任务序号
1.4 bg和fg的区别
- bg 1（jobs查到的号码这里是1或者2）是将放入后台的程序继续执行，但不会显示到前台。
- fg 1 将放入后台的程序直接切换到前台执行。
1.5 命令的末尾加上一个 & 符号的作用
- Linux 终端命令的末尾加上一个 &表示将这个任务放到后台去执行,不用等待命令结束,直接执行下一条命令
举例：
2、终止进程的运行
2.1 Ctrl + C
- 中断正在执行的命令
2.2 kill、killall命令
- kill用于终止指定PID号的进程
- killall用于终止指定名称的所有进程
- -9选项用于强制终止
kill最常用的信号是：
1 (HUP)：重新加载进程。
9 (KILL)：杀死一个进程。
15 (TERM)：正常停止一个进程。
kill值默认15
kill -3 杀死并退出进程
kill -9不正规，直接杀进程 kill -3是友好的杀死进程
kill -19和ctrl+z差不多 ，挂起并停止执行
举例：
1、查看sshd的进程PID，终止PID为9137的进程
2、杀死sshd的全部进程，此时要打开虚拟机，开启sshd，然后查看一下状态是active，机器就恢复正常了
2.3 pkill命令
- 根据特定条件终止相应的进程
- 常用命令选项
- -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
- -l：选项可同时输出对应的进程名以及PID
七、计划任务管理
1、计划任务管理at
at命令
- 一次性计划任务
at [HH:MM] [yyyy-mm-dd]
任务设置完毕后按Ctrl + d 提交
使用at命令设置的计划任务只在指定的时间点执行一次，前提是对应的系统服务atd必须已经运行。需要注意的是，计划执行任务的时间、日期必须安排在当前系统的时刻之后，否则将无法正确设置计划任务。
设置一次性计划任务时，在at命令行中依次指定计划执行任务的时间、日期作为参数(若只指定时间则表示当天的该时间，若只指定日期则表示该日期的当前时间)，确认后进入带"at>"提示符的任务编辑界面，每行设置一条执行命令，可以依次设置多条语句，后按Ctrl+组合键提交任务。所设置的命今操作将在计划的时间点被依次执行。例如，以下操作先通过date命令确认当前的系统时间，并设置在2017年5月7日的10:35自动执行以下任务:统计该时间点系统中由root
用户运行的进程的数量，并将该数值保存到/tmp/ps.root 文件中。
[root@localhost~]#at 21:30 #不跟年月日，表示使用当前日期
at> shutdown -h now
at> #在当天的21：30自动关闭当前系统
对于已经设置但还未执行（未到时间点）的计划任务，可以通过atq命令进行查询。但已执行过的at任务将不会再出现在列表中。
[root@localhost~]# atq #查看未执行的任务列表
[root@localhost~]# atrm 1 #删除第一条任务
举例：
1、设置2022年4月5号的10点13分，查询root用户的PID号并统计数量输出到/tmp/psroot.txt
2、设置10点16分，shutdown关机
3、设置10：18分删除/home/wangwu，用atq未执行任务列表，用atrm删除
2.计划任务管理crontab
2.1 crontab命令
- 按照预先设置的时间周期（分、时、日、月、周）重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
举例：
查看全局配置文件
crontab守护进程会自动检查/etc/crontab文件、/etc/cron.d目录及/var/spool/cron/目录中的改变，如果发现配置有更改，它们会被载入内存，所以放某个crontab文件改变后并且不需要重新启动crond守护进程就可以设置生效。
2.2 管理crontab计划任务
编辑计划任务
crontab -e 【-u 用户名】 -u缺省时默认当前用户
查看计划任务
crontab -l 【-u 用户名】
删除计划任务
crontab -r 【-u 用户名】
2.3 crontab任务配置格式
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
- /表示间隔的时间频率
0 20 * * 1-5 周一到周五每天20点
30 8 * * 1,3,5 周一，周三，周五8.30
0 8-18/2 * * * 8点到18点每两小时
0 * */3 * * 每三天
* 8-10 * * 1,3,5 周一，周三，周五的8点到10点
2.4 crontab实验
1、每天晚上凌晨2点30分进行数据备份，把web源目录 /var/www/html/ 备份到/home/backup目录下，并且压缩备份
2、请每周1、3、5、7去查找/opt/spingcould目录下的所有.log文件，并且删除3天以外的文件。
首先，在创建/opt下创建spingcould目录，在spingcould里创建{1…5}.log文件。然后把时间设到4月11日，再查看
3、每天18 : 00至23 : 00之间每隔30 查看系统（messages）日志中是否有error报错,并且输出到 error.txt
首先，在/home里面创建error.txt，然后修改时间，查看error.txt
4、每月1、10、22日的4 : 45需要重启服务器系统
把时间设到2022-4-10 4：45分
八、总结
我学会了四种查看进程命令的方式（ps、top、pgrep、pstree），还有进程的启动方式，包括启动进程、调度进程以及终止进程。知道如何用at命令和crontab命令来做计划任务管理，定期备份、检测、删除数据。