linux进程和计划任务

程序

程序：是完成特定任务的一串代码

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进程

运行中的程序的一个副本，是被载入内存的一个指令集合，是分配资源的单位

        进程ID（Process ID，PID）号码被用来标记各个进程

        UID、GID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

        都由其父进程创建

进程创建：centos6 的第一个进程是init，centos7的第一个进程是systemd

进程的特性：动态性        并发性        独立性        结构性

动态性：进程是程序的一次执行过程，是临时的，有生命周期的，是动态生成，动态消亡的

并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行

独立性：进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位

结构性：进程由程序，数据和进程控制块三部分组成

僵尸进程：一个进程结束了，如果该进程的父进程已经结束了，那么该进程就变成了僵尸进程。

父进程退出了，子进程没有退出，那么这些子进程就没有父进程来管理了，就变成了僵尸进程

如何过滤僵尸进程：ps aux |grep -v |grep Z

如果结束僵尸进程：最快的方法，重启

注意：僵尸进程本身所占的资源很小，不处理也行

进程使用内存的一些问题 ：

内存泄漏：Memory Leak

指程序中用malloc或new申请了一块内存，但是没有用free或delete将内存释放，导致这块内存一直处于占用状态

内存溢出：Memory Overflow

指程序申请了10M的空间，但是在这个空间写入10M以上字节的数据，就是溢出,类似红杏出墙

内存不足：OOM

OOM 即 Out Of Memory，“内存用完了”

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进程管理的相关命令

ps（process state）

可以查看进程当前状态的快照，默认显示当前终端中的进程，linux系统的各进程的相关信息均保存在/proc/pid号/status下的文件中

常用选项：

a：显示当前终端下的所有进程信息，包括其他用户的信息。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

-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

-e：显示系统内的所有进程信息

-f：使用完整的格式显示进程信息

k： 对属性排序，属性前加-表示倒序  ps aux  -%cpu cpu的倒序显示

o：属性  选项 显示定制的信息  pid,cmd,%cpu,%mem

查看静态的进程统计信息

ps aux 可以查看系统中所有的进程

ps  -le 可以查看系统中所有的进程，而且还能看到进程的父进程的PID和进程优先级

ps  -l   只能看到当前的登录产生的进程

支持三种选项：

UNIX选项 如: -A -e

GNU选项 如: --help

BSD选项 如: a

ps的输出属性

ps aux

USER ：该进程是由哪个用户产生的

PID：进程的ID

%CPU：该进程占用cpu资源的百分比，占有的百分比越高，进程越消耗资源

%MEM：该进程占用物理内存的百分比，占有的百分比越高，进程越消耗资源

VSZ：该进程占用虚拟内存的大小，单位为 KB。

RSS：该进程占用实际物理内存的大小，单位为 KB

TTY：该进程是在哪个终端运行的

           tty1-7代表本地控制台终端（可以通过 Alt+F1 ~ F7 快捷键切换不同的终端 ）

           tty1-6是本地的字符界面终端，tty7是图形终端

           pts/0-255代表虚拟终端，一般是远程连接的终端，第一个远程连接占用的是pts/0，第二个是pts/1,依次增长

            ？代表和终端无关，系统进程 

STAT：进程状态

           R：该进程正在运行

           S：该进程处于睡眠状态，可被唤醒 

           D：不可被唤醒的睡眠状态，通常用于I/O情况

           T：停止状态，可能是在后台暂停或进程处于除错状态

           W：内存交换状态（2.6内核开始失效）

           X：死掉的进程（应该不会出现）

           Z：僵尸进程

           <：高优先级（一下状态会在BSD格式中出现）          

           N：低优先级

           L：被缩入内存

           s：包含子进程

           l：多线程（小写L）

           +：位于后台

START：该进程的启动时间

TIME：该进程占用CPU的运算时间，注意不是系统时间

COMMAND：产生该进程的命令名

ps -l

F：进程标志，说明进程的权限

     常见的标志有两个:

      1：进程可以被复制，但是不能被执行        4：进程使用超级用户权限

S：进程状态。具体的状态和"psaux"命令中的 STAT 状态一致

UID：运行此进程的用户ID

PID：进程的ID

PPID：父进程的ID

C：该进程的CPU使用率,单位是百分比

PRI：进程的优先级，数值越小，该进程的优先级越高，越早被 CPU 执行；系统定义不可以人为修改

NI：进程的优先级，数值越小，该进程越早被执行；可以人为修改

ADDR：该进程在内存的哪个位置

SZ：该进程占用多大内存

WCHAN：该进程是否运行。"-"代表正在运行

TTY：该进程由哪个终端产生

TIME：该进程占用 CPU 的运算时间，注意不是系统时间

CMD：产生此进程的命令名

linux中，表示进程优先级的有两个参数：PRI 和 NI

其中，PRI 代表 Priority，NI 代表 Nice。这两个值都表示优先级，数值越小代表该进程越优先被 CPU 处理。不过，PRI值是由内核动态调整的，用户不能直接修改

所以我们只能通过修改 NI 值来影响 PRI 值，间接地调整进程优先级

修改 NI 值时有几个注意事项：

NI 范围是 -20~19。

普通用户调整 NI 值的范围是 0~19，而且只能调整自己的进程。

普通用户只能调高 NI 值，而不能降低。如原本 NI 值为 0，则只能调整为大于 0。

只有 root 用户才能设定进程 NI 值为负值，而且可以调整任何用户的进程。

查看进程信息  prtstat

prtstat  pid号

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top命令

ps 命令可以一次性给出当前系统中进程状态，但使用此方式得到的信息缺乏时效性，并且，如果管理员需要实时监控进程运行情况，就必须不停地执行 ps 命令，这显然是缺乏效率的。

为此，Linux 提供了 top 命令。top 命令可以动态地持续监听进程地运行状态，与此同时，该命令还提供了一个交互界面，用户可以根据需要，人性化地定制自己的输出，进而更清楚地了进程的运行状态。

选项：

        -d：秒数，指定top命令每隔几秒更新。默认是3秒

        -b：使用批处理模式输出。一般和 -n 选项合用，用于把top命令重定向到文件中

        -n：次数 指定top命令执行的次数。一般和-b合用

        -p：进程PID：仅查看指定ID的进程

        -s：使top命令在安全模式中运行，避免在交互模式中出现错误

        -u：用户名：只监听某个用户的进程

在top命令的显示窗口中，还可以使用如下按键，进行一下交互操作：

        ？或 h：显示交互模式的帮助

        c：按照cpu的使用率排序，默认就是此选项

        m：按照内存的使用率排序

        n：按照PID排序

        t：按照CPU的累积运算时间排序，也就是按照TIME+排序

        k：按照PID给予某个进程一个信号。一般用于中止某个进程，信号9就是强制中止的信号

        r：按照PID给某个进程重设优先级值

        q：退出top命令

 

top 命令的输出内容是动态的，默认每隔 3 秒刷新一次。命令的输出主要分为两部分：

        第一部分是前五行，显示的是整个系统的资源使用状况，我们就是通过这些输出来判断服务器的资源使用状态的

        第二部分从第六行开始，显示的是系统中进程的信息

第一部分

top - 10:06:37 up 5:36, 3 users, load average: 0.00, 0.01, 0.05

Tasks: 204 total, 1 running, 202 sleeping, 1 stopped, 0 zombie

%Cpu(s): 0.0 us, 0.0 sy, 0.0 ni,100.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st

KiB Mem : 1867048 total, 74348 free, 755112 used, 1037588 buff/cache

KiB Swap: 4194300 total, 4191856 free, 2444 used. 878688 avail Mem

第一行为任务队列信息，具体内容如表 所示。

内 容	说 明
12:26:46	系统当前时间
up 1 day, 13:32	系统的运行时间.本机己经运行 1 天 13 小时 32 分钟
2 users	当前登录了两个用户
load average: 0.00,0.00，0.00	系统在之前 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载。如果 CPU 是单核的，则这个数值超过 1 就是高负载：如果 CPU 是四核的，则这个数值超过 4 就是高负载 （这个平均负载完全是依据个人经验来进行判断的，一般认为不应该超过服务器 CPU 的核数）

第二行为进程信息，具体内容如表

内 容	说 明
Tasks: 95 total	系统中的进程总数
1 running	正在运行的进程数
94 sleeping	睡眠的进程数
0 stopped	正在停止的进程数
0 zombie	僵尸进程数。如果不是 0，则需要手工检查僵尸进程

第三行为 CPU 信息，具体内容如表

内 容	说 明
Cpu(s): 0.1 %us	用户模式占用的 CPU 百分比 个人用户开启的进程占用的 cpu 率
0.1%sy	系统模式占用的 CPU 百分比
0.0%ni	改变过优先级的用户进程占用的 CPU 百分比
99.7%id	空闲 CPU 占用的 CPU 百分比
0.1%wa	等待输入/输出的进程占用的 CPU 百分比 1
0.0%hi	硬中断请求服务占用的 CPU 百分比
0.1%si	软中断请求服务占用的 CPU 百分比
0.0%st	st（steal time）意为虚拟程序占用 cpu 时间百分比，就是当有虚拟机时，虚拟 CPU 等待实际 CPU 的时间百分比

第四行为物理内存信息，具体内容如表buff cache

内 容	说 明
Mem: 625344k total	物理内存的总量，单位为KB
571504k used	己经使用的物理内存数量
53840k&free	空闲的物理内存数量。我们使用的是虚拟机，共分配了 628MB内存，所以只有53MB的空闲内存
65800k buffers	作为缓冲的内存数量

第五行为交换分区（swap）信息，如表

内 容	说 明
Swap: 524280k total	交换分区（虚拟内存）的总大小
Ok used	已经使用的交换分区的大小
524280k free	空闲交换分区的大小
409280k cached	作为缓存的交换分区的大小

通过 top 命令的第一部分就可以判断服务器的健康状态。如果 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载高于你的cpu核数的1.5倍，则证明系统压力较大。如果 CPU 的使用率过高或空闲率过低，则证明系统压力较大。如果物理内存的空闲内存过小，则也证明系统压力较大

这时，我们就应该判断是什么进程占用了系统资源。如果是不必要的进程，就应该结束这些进程；如果是必需进程，那么我们该増加服务器资源（比如増加虚拟机内存），或者建立集群服务器

缓冲（buffer）和缓存（cache）的区别：

缓存（cache）是在读取硬盘中的数据时，把最常用的数据保存在内存的缓存区中，再次读取该数据时，就不去硬盘中读取了，而在缓存中读取。

缓冲（buffer）是在向硬盘写入数据时，先把数据放入缓冲区,然后再一起向硬盘写入，把分散的写操作集中进行，减少磁盘碎片和硬盘的反复寻道，从而提高系统性能。

第二部分

top 命令的第二部分输出，主要是系统进程信息，各个字段的含义如下：

        PID：进程的 ID。

        USER：该进程所属的用户。

        PR：优先级，数值越小优先级越高。

        NI：优先级，数值越小、优先级越高。

        VIRT：该进程使用的虚拟内存的大小，单位为 KB。

        RES：该进程使用的物理内存的大小，单位为 KB。

        SHR：共享内存大小，单位为 KB。

        S：进程状态。

        %CPU：该进程占用 CPU 的百分比。

        %MEM：该进程占用内存的百分比。

        TIME+：该进程共占用的 CPU 时间。

        COMMAND：进程的命令名。

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pgrep命令

   pgrep     查看指定的进程

     选项：-U 指定用户

                -l  显示进程名

                -a 显示完整格式的进程名

               -P pid：显示指定进程的子进程

pidof命令

已知程序名不知道pid号

pidof 程序名

pstree命令进程树

以树形结构列出进程信息

选项：

        -a    显示启动每个进程对应的完整指令，包括启动进程的路径、参数等
        -p 显示PID
        -T 不显示线程thread,默认显示线程
        -u 显示用户切换
        -H pid 高亮显示指定进程及其前辈进程

lsof

lsof（list opened files）列举系统中已经被打开的文件

选项：

        -c  字符串        只列出以字符串开头的进程打开的文件

        +d 目录名        列出某个目录中所有被进程调用的文件

        -u 用户名        只列出某个用户的进程打开的文件

        -p pid              列出某个 PID 进程打开的文件

free

free 内存

free  -h
free  -m   #以m为单位查看

echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches    清除缓存
pmap 1073
查看进程占用 内存的详细信息

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进程管理

前台运行：会影响当前终端的操作

后台运行：不影响当前终端的操作

命令 &     ：将尚未执行的命令放入后台运行

运行中的命令：Ctrl+z 放到后台，但会停止运行

jobs：看后台的任务列表 

fg 数字：把指定数字的任务调回前台

bg 数字：开启后台指定数字的任务        

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结束进程

kill  结束进程

kill  [信号]  PID 
kill 命令是按照 PID 来确定进程的，所以 kill 命令只能识别 PID，而不能识别进程名。Linux 定义了几十种不同类型的信号，读者可以使用 kill -l 命令查看所有信号及其编号，这里仅列出几个常用的信号

信号编号	信号名	含义
0	EXIT	程序退出时收到该信息。
1	HUP	挂掉电话线或终端连接的挂起信号，这个信号也会造成某些进程在没有终止的情况下重新初始化。
2	INT	表示结束进程，但并不是强制性的，常用的 "Ctrl+C" 组合键发出就是一个 kill -2 的信号。
3	QUIT	退出。
9	KILL	杀死进程，即强制结束进程。
11	SEGV	段错误。
15	TERM	正常结束进程，是 kill 命令的默认信号。

killall  

killall        范围结束进程

killall [选项] [信号] 进程名 

选项：       

-i：交互式，询问是否要杀死某个进程；

-I：忽略进程名的大小写；

killall 也是用于关闭进程的一个命令，但和 kill 不同的是，killall 命令不再依靠 PID 来杀死单个进程，而是通过程序的进程名来杀死一类进程，也正是由于这一点，该命令常与 ps、pstree 等命令配合使用

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计划任务

一次性的计划任务 at

at 时间

ctrl +d 提交

atq 可以查看任务列表

atrm 任务序列号 可以删除任务

/etc/at.allow 默认所有用户不可以使用 at 只有在at.allow文件中的用户才可以使用at命令

/etc/at.deny 默认所有用户可以使用at 只有在里面的不可以写

周期性的计划任务 crontab

crontab -e 编辑计划任务

crontab -l  查看任务列表

* * * * * 

第一个* 哪一分钟 0-59

第二个* 哪一个小时 0-23

第三个* 哪一个天 1-31

第四个* 哪一个月 1-12

第五个* 星期几 0-7         0和7代表星期天

在书写 crontab 定时任务时，需要注意以下几个事项：

5 个选项都不能为空，必须填写。如果不确定，则使用“*”代表任意时间。

crontab 定时任务的最小有效时间是分钟，最大有效时间是月。像 2018 年某时执行、3 点 30 分 30 秒这样的时间都不能被识别。

在定义时间时，日期和星期最好不要在一条定时任务中出现，因为它们都以天为单位，非常容易让管理员混淆。

在定时任务中，不管是直接写命令，还是在脚本中写命令，最好都使用绝对路径。有时使用相对路径的命令会报错。