Linux程序、进程和计划任务详解

目录

一.程序和进程

1.程序的概念

2.进程的概念

3.线程的概念

（1）减少硬件资源的消耗

（2）一个线程至少有一个进程

（3）相同资源的存储

4.单线程与多线程

5.进程的状态

二.查看进程信息相关命令

1.ps：查看静态进程信息状态

2.top：查看动态进程排名信息

3.pgrep：查看指定进程

4.pstree：以树形结构列出进程信息

5.lsof：列出打开的文件

6.iostat：显示所有设备负载情况

三.查看系统性能

四.进程管理

1.手动启动

2.进程的前后台调度

（1）ctrl+z

（2）jobs

（3）fg命令

3.终止程序的运行

（1）ctrl+c

（2）kill

（3）pkill

五.计划任务管理

1.at：设置一次性计划任务

2.crontab：周期性计划任务

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一.程序和进程

1.程序的概念

在硬盘上执行特定程序的一串代码

2.进程的概念

程序启动后，系统会赋予一个pid，这个含有pid而且在运行中的程序叫做进程。

3.线程的概念

线程的出现是为了解决切换进程之间出现的硬件消耗

（1）减少硬件资源的消耗

（2）一个线程至少有一个进程

（3）相同资源的存储

4.单线程与多线程

面试题：怎么确定一个程序是单线程还是多线程

答案：去看该进程的详细状态

grep -i threads /proc/pid号/status

或prtstat pid号 | grep -i  threads

5.进程的状态

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，僵尸态，结束进程，父进程结束前，子进程不关闭，杀死父进程可以关闭僵死态的子进程， 解决方法： 重启或将父进程唤起

二.查看进程信息相关命令

1.ps：查看静态进程信息状态

格式：
ps aux                 #基本格式
ps aux | wc -l        #结合管道符号查询具体的数量（需要-1）

a	所有终端
u	以用户格式
x	所有进程
-e	显示系统内的所有进程信息
-l	使用长（Long）格式显示进程信息
-f	使用完整的（Full）格式显示进程信
k|--sort	对属性排序,属性前加 - 表示倒序
o	选项显示定制的信息

ps aux             #查看系统中所有进程

表头	含义
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，占用的百分比越高，进程越耗费资源。
%MEM	该进程占用物理内存的百分比，占用的百分比越高，进程越耗费资源。
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。其中，tty1 ~ tty7 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~tty6 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 pts/0，第二个远程连接占用 pts/1，依次増长。？代表和终端无关，系统进程
STAT	进程状态。常见的状态有以下几种： -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，但是还是占用硬件资源。 -<：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。
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	产生此进程的命令名。

面试题：如何过滤僵尸进程？

答案：ps aux | grep z

2.top：查看动态进程排名信息

相当于windows系统中的任务管理器，输出内容每隔3秒刷新一次

-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"-"选项合用
-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

第一行：任务列表信息

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

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

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

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&ee	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

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

3.pgrep：查看指定进程

-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​​​​
-t	指定终端

4.pstree：以树形结构列出进程信息

-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

5.lsof：列出打开的文件

-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。

6.iostat：显示所有设备负载情况

格式：

iostat [ 选项 ] [ <时间间隔> [ <次数> ] ]

-c	显示CPU使用情况
-d	显示磁盘使用情况
-N	显示磁盘阵列(LVM) 信息
-n	显示NFS 使用情况
-k	以 KB 为单位显示
-m	以 M 为单位显示
-t	报告每秒向终端读取和写入的字符数和CPU的信息
-V	显示版本信息
-x	显示详细信息
-p	显示磁盘和分区的情况

三.查看系统性能

CPU	top w
内存	top free
硬盘剩余	df
硬盘读写	iostat
网络带宽	ifop

四.进程管理

1.手动启动

前台启动：通过终端启动后一直占据终端，用户输入命令，直接执行的程序

后台启动：可通过终端启动，但启动后即转入后台运行（释放终端），在命令行尾加入“&”符号

2.进程的前后台调度

（1）ctrl+z

将当前进程挂起，即调入后台并停止执行

（2）jobs

• [ -l ] ：显示PID号
• 查看处于后台的任务列表

（3）fg命令

将后台进程恢复到前台运行，可指定任务序号

3.终止程序的运行

（1）ctrl+c

中断正在执行的命令

（2）kill

• kill用于终止指定PID号的进程
• klll用于终止指定名称相关的所有进程
• -9选项用于强制终止

格式：

kill [信号] PID

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。

kill all   #杀死全部进程

（3）pkill

根据特定条件终止相应的进程（不建议使用）

• -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。

五.计划任务管理

1.at：设置一次性计划任务

at [HH:MM]  [yyyy-mm-dd]        #不带年月日为今天执行
atq                              #查看未执行的一次性计划任务
atrm  1                            #删除第一条任务

2.crontab：周期性计划任务

格式：

crontab [选项] [file]

选项	功能
-u user	用来设定某个用户的 crontab 服务，例如 "-u demo" 表示设备 demo 用户的 crontab 服务，此选项一般有 root 用户来运行。
-e	编辑某个用户的 crontab 文件内容。如果不指定用户，则表示编辑当前用户的 crontab 文件。
-l	显示某用户的 crontab 文件内容，如果不指定用户，则表示显示当前用户的 crontab 文件内容。
-r	从 /var/spool/cron 删除某用户的 crontab 文件，如果不指定用户，则默认删除当前用户的 crontab 文件。
-i	在删除用户的 crontab 文件时，给确认提示。

格式：

* * * * *

第一个*	哪一分钟	0-53
第二个*	哪一小时	0-23
第三个*	哪一天	1-31
第四个*	哪一月	1-12
第五个*	星期几	0-7   07代表星期天