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
    • 1、ps -aux
    • 2、ps -elf
  • 三、查看进程信息top
    • 1、top命令介绍
      • 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
    • 1、进程的前后台调度
      • 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
      • 2.1 Ctrl + C
      • 2.2 kill、killall命令
      • 2.3 pkill命令
  • 七、计划任务管理
    • 1、计划任务管理at
    • 2.计划任务管理crontab
      • 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

Linux进程和计划任务管理_第1张图片
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

Linux进程和计划任务管理_第2张图片

  1. USER:进程的用户
  2. PID:进程的ID
  3. %CPU:进程占用的CPU百分比
  4. %MEM:占用内存的百分比
  5. VSZ:该进程使用的虚拟内存量(KB)
  6. RSS:该进程占用的物理内存量(KB)
  7. TTY:启动进程的终端名。不是从终端启动的进程则显示为 ?
  8. 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
  9. START:该进程被触发启动时间
  10. TIME:该进程实际使用CPU运行的时间
  11. 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:
Linux进程和计划任务管理_第3张图片

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
    

Linux进程和计划任务管理_第4张图片

  1. F:内核分配给进程的系统标记
  2. S:进程的状态
  3. UID:启动这些进程的用户
  4. PID:进程的进程ID
  5. PPID:父进程的进程号(如果该进程是由另一个进程启动的)
  6. C:进程生命周期中的CPU利用率
  7. PRI:进程的优先级(越大的数字代表越低的优先级)
  8. NI:谦让度值用来参与决定优先级
  9. ADDR:进程的内存地址
  10. SZ:假如进程被换出,所需交换空间的大致大小
  11. WCHAN:若该进程在睡眠,则显示睡眠中的系统函数名
  12. STIME:进程启动时的系统时间
  13. TTY:进程启动时的终端设备
  14. TIME:运行进程需要的累计CPU时间
  15. 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:
Linux进程和计划任务管理_第5张图片

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

Linux进程和计划任务管理_第6张图片

  1. PID:进程id
  2. USER:进程所有者的用户名
  3. PR:优先级
  4. NI:谦让度值。负值表示高优先级,正值表示低优先级
  5. VIRT:进程使用的虚拟内存总量,单位kb
  6. RES:进程使用的物理内存大小,单位kb
  7. SHR:共享内存大小,单位kb
  8. S:进程状态
  9. %CPU:上次更新到现在的CPU时间占用百分比
  10. %MEM:进程使用的物理内存百分比
  11. TIME+:进程使用的CPU时间总计,单位1/100秒
  12. COMMAND :命令名/命令行

1.2系统整体信息

第一行:
Linux进程和计划任务管理_第7张图片

  • 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:
在这里插入图片描述

  • 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:
在这里插入图片描述

  • 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:
在这里插入图片描述

  • 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:
在这里插入图片描述

  • 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
    Linux进程和计划任务管理_第8张图片
  • M 键:根据驻留内存大小进行排序
    Linux进程和计划任务管理_第9张图片
  • N 键:根据启动时间进行排序
    Linux进程和计划任务管理_第10张图片
  • c 键:切换显示命令名称和完整命令行
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
  • h 键:可以获得 top程序的在线帮助信息
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  • 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
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  • 数字1 键:显示CPU个数和状态
    Linux进程和计划任务管理_第13张图片
  • 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
Linux进程和计划任务管理_第14张图片
2、模拟持续输入文件,测试CPU和内存的抗压能力
在这里插入图片描述
3、压力测试后,CPU和内存的使用率
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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。)
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5、cpu和内存已占满,无法将/etc下的所有文件复制到/opt/lichen
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6、查看,发现内存已占满
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7、查看磁盘占用空间,寻找出问题文件夹(/opt/lichen)
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在这里插入图片描述
8、删除问题文件
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9、解决问题后,再次查看cpu和内存的使用率,恢复正常
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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:

Linux进程和计划任务管理_第22张图片
在这里插入图片描述

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
    Linux进程和计划任务管理_第23张图片

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。
  • Linux进程和计划任务管理_第24张图片

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:
Linux进程和计划任务管理_第25张图片

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
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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
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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
    Linux进程和计划任务管理_第29张图片

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
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2、设置10点16分,shutdown关机
在这里插入图片描述
3、设置10:18分删除/home/wangwu,用atq未执行任务列表,用atrm删除
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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
Linux进程和计划任务管理_第32张图片
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

Linux进程和计划任务管理_第33张图片

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
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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
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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
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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
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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。

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