Linux进程以及计划任务

一：程序：

1.什么是程序？

• 执行特定任务的一串代码 ，是一组计算机能识别和执行的指令，运行于电子计算机上，满足人们某种需求的信息化工具

• 用于描述进程要完成的功能，是控制进程执行的指令集

二:进程：

1.什么是进程？

运行中的程序的一个副本，是被载入内存的一个指令集合，是资源分配的单位  

•  硬件资源分配的最小单位
• 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：

init：第一个进程，从 CentOS7 以后为systemd

进程：都由其父进程创建

2.进程具有的特征：

• 动态性：进程是程序的一次执行过程，是临时的，有生命期的，是动态产生，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。

 3.进程的组成：

进程一般由程序、数据集合和进程控制块三部分组成。

程序用于描述进程要完成的功能，是控制进程执行的指令集；
数据集合是程序在执行时所需要的数据和工作区；
程序控制块(Program Control Block，简称PCB)，包含进程的描述信息和控制信息，是进程存在的唯一标志。、

4.进程使用内存的问题：

内存泄漏

内存溢出

内存不足：out of meory

5.进程的基本状态：

 6.表示进程优先级的两个参数：

PRI代表priority

NI代表nice

7.操作系统的分类：

协作式多任务

抢占式任务

8.进程的类型：

守护进程

前台进程

注意：两者可相互转化

9.僵尸进程：

9.1：什么是僵尸进程：

进程以及中止，但是依然占用硬件资源

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

9.2：如何过滤僵尸进程？

ps aux | grep Z

9.3:如何结束僵尸进程？

重启

三：线程：

线程是程序执行中一个单一的顺序控制流程，是程序执行流的最小单元，是处理器调度和分派的基本单位。一个进程可以有一个或多个线程，各个线程之间共享程序的内存空间(也就是所在进程的内存空间)。减少硬件资源消耗；进程切换；相同资源的存储。

四：协程：

一种基于线程之上，但又比线程更加轻量级的存在，这种由程序员自己写程序来
管理的轻量级线程叫做『用户空间线程』，具有对内核来说不可见的特性。

协程的特点：
线程的切换由操作系统负责调度，协程由用户自己进行调度，因此减少了上下文切换，提高了效率。

进程与线程的区别：

线程是程序执行的最小单位，而进程是操作系统分配资源的最小单位；
一个进程由一个或多个线程组成，线程是一个进程中代码的不同执行路线；
进程之间相互独立，但同一进程下的各个线程之间共享程序的内存空间(包括代码段、数据集、堆等)及一些进程级的资源(如打开文件和信号)，某进程内的线程在其它进程不可见；
调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。

问题：

如何确定一个程序是多线程还是单线程？

1.去看进程的详细状态

2.pstree

3.grep -i threads /proc/进程的pid/status

4.prtstat    进程的pid号

五:系统资源查看：

1.ps：

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 Shell 产生的进程；

常用选项

• a：显示当前终端下的所有进程信息，包括其他用户的进程。与“x”选项结合时将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（Long）格式显示进程信息。

• o 选项 显示定制的信息 不能和u一起用

案例：找到cpu利用率最高的进程：

1.1 ps aux 查看系统中所有的进程:

a——所有终端

u——以用户格式

x——所有进程

k——排序

-%cpu——倒序

案例：

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。

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
-Z    僵尸进程。进程已经中止，但是还是占用硬件资源
-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）
-<    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
-+    位于后台
 

1.2 ps -ef 命令输出信息：

表头	含义
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	运行此进程的用户的 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；

如果只查看一下当前登录产生了哪些进程，那只需使用 "ps -l" 命令就足够了

修改NI值注意事项：

• 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。

 2.top：

可以动态地持续监听进程地运行状态

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。

首部信息显示：

uptime信息：l命令

tasks及cpu信息：t命令

cpu分别显示：1 (数字)

memory信息：m命令

退出命令：q

修改刷新时间间隔：s

终止指定进程：k

保存文件：W

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"-"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；

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+ 项排序；

• 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 是强制中止的信号；

• r：按照 PID 给某个进程重设优先级（Nice）值；

• q：退出 top 命令；

第一部分：

 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&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，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

 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。

 top选项：
-d # 指定刷新时间间隔，默认为3秒
-b 全部显示所有进程
-n # 刷新多少次后退出

3.free：

查看内存

-h	以友好的方式显示内存的使用情况
-b	以Byte为单位显示内存使用情况
-k	以KB为单位显示内存使用情况
-m	以MB为单位显示内存使用情况
-g	以GB为单位显示内存使用情况
-o	不显示缓冲区调节列
-s<间隔秒数>	持续观察内存使用状况
-t	显示内存总和列
-V	显示版本信息

参数	解释
taotal	总计物理（swap）内存的大小
used	已使用物理内存（swap）的大小
free	可用的物理内存（swap）大小
shared	多个进程共享的内存总额
buff/cache	磁盘的缓存大小
available	可以被新应用程序使用的内存大小

4.iostat:

可以提供更丰富的IO性能状态数据,硬盘读写性能

选项	说明
-c	只显示CPU行
-d	显示设备（磁盘）使用状态
-k	以千字节为单位显示输出
-t	在输出中包括时间戳
-x	在输出中包括扩展的磁盘指标

只看 sda硬盘: 

5.iotop:

监视磁盘I/O

6.pgrep:

根据特定条件查询进程PID信息

选项	说明
-U	指定用户
-l	显示进程名
-a	显示完整格式的进程名
-P  pid号	显示指定进程的子进程

7.pmap ：

查看进程占用 内存的详细信息

选项：

-x, --extended 显示扩展格式

 -d, --device 显示设备格式。

-XX 显示内核提供的所有内容。

8.dastat:

系统资源统计

六：其他系统资源查看：

1.查看进程信息 prtstat：

 

2.pstree命令进程树： 

以树形结构列出进程信息

pstree  [OPTION] [ PID | USER ]    

常用选项 -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

3.lsof

列举系统中已经被打开的文件

通过 lsof 命令，我们就可以根据文件找到对应的进程信息，也可以根据进程信息找到进程打开的文件

lsof [选项]

选项	功能
-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。

4.vmstat-监控系统资源 虚拟 资源：

可用来监控 CPU 使用、进程状态、内存使用、虚拟内存使用、硬盘输入/输出状态等信息。

 #使用vmstat检测，每隔1秒刷新一次，共刷新3次：

选项	含义
-fs	-f：显示从启动到目前为止，系统复制（fork）的程序数，此信息是从 /proc/stat 中的 processes 字段中取得的。 -s：将从启动到目前为止，由一些事件导致的内存变化情况列表说明。
-S 单位	令输出的数据显示单位，例如用 K/M 取代 bytes 的容量。
-d	列出硬盘有关读写总量的统计表。
-p 分区设备文件名	查看硬盘分区的读写情况。

5.uptime 系统运行了多久时间：

6.显示CPU相关统计mpstat：

 7.kill-结束进程：

kill 从字面来看，就是用来杀死进程的命令，但事实上，这个或多或少带有一定的误导性。从本质上讲，kill 命令只是用来向进程发送一个信号，至于这个信号是什么，是用户指定的。

也就是说，kill 命令的执行原理是这样的，kill 命令会向操作系统内核发送一个信号（多是终止信号）和目标进程的 PID，然后系统内核根据收到的信号类型，对指定进程进行相应的操作。

选项：

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

1) SIGHUP 无须关闭进程而让其重读配置文件
2) SIGINT 中止正在运行的进程；相当于Ctrl+c 3) SIGQUIT 相当于ctrl+\ 9) SIGKILL 强制杀死正在运行的进程,可能会导致数据丢失,慎用!
9)  关电源   数据库  写           
15) SIGTERM 终止正在运行的进程，默认信号
18) SIGCONT 继续运行
19) SIGSTOP 后台休眠

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。

8. killall：

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。

选项：

killall [选项] [信号] 进程名

• -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

 

9.pkill：

 pkill 命令和 killall 命令的用法相同，都是通过进程名杀死一类进程。

格式：

pkill [信号] 进程名

信号编号	信号名	含义
0	EXIT	程序退出时收到该信息。检查 进程是否有故障
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。

pkill命令踢出登陆用户  ：

 pkill [-t 终端号] 进程名
-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
-SIGNAL
-u uid: effective user，生效者
-U uid: real user，真正发起运行命令者
-t terminal: 与指定终端相关的进程
-l: 显示进程名（pgrep可用）
-a: 显示完整格式的进程名（pgrep可用）
-P pid: 显示指定进程的子进程

10.at一次性：

at 工具

1. 由包 at 提供

2. 依赖与atd服务,需要启动才能实现at任务

3. at队列存放在/var/spool/at目录中,ubuntu存放在/var/spool/cron/atjobs目录下

4. 执行任务时PATH变量的值和当前定义任务的用户身份一致

at 命令的访问控制是依靠 /etc/at.allow（白名单）和 /etc/at.deny（黑名单）这两个文件来实现的，具体规则如下：

• 如果系统中有 /etc/at.allow 文件，那么只有写入 /etc/at.allow 文件（白名单）中的用户可以使用 at 命令，其他用户不能使用 at 命令（注意，/etc/at.allow 文件的优先级更高，也就是说，如果同一个用户既写入 /etc/at.allow 文件，又写入 /etc/at.deny 文件，那么这个用户是可以使用 at 命令的）。

• 如果系统中没有 /etc/at.allow 文件，只有 /etc/at.deny 文件，那么写入 /etc/at.deny 文件（黑名单）中的用户不能使用 at 命令，其他用户可以使用 at 命令。不过这个文件对 root 用户不生效。

• 如果系统中这两个文件都不存在，那么只有 root 用户可以使用 at 命令。

 11.crontab周期：

使用 crontab 命令，设置周期性计划任务 
格式：

crontab  -e    编辑计划任务

crontab  -l     查看计划任务

crontab  -r     删除计划任务

crontab  -u    XXX   用来设定某个用户的crontab服务

crontab  -i   在删除用户的crontab文件时，给确认提示

格式：  *****   绝对路径

第一个*哪一分钟    0-59

第二个*哪一个小时 0-23

第三个*哪一天      1-31

第四个*哪一个月  1-12

第五个*星期几     0-7  07都代表星期天

which  命令   查看绝对路径

注意：这五个必须要有  

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

案例：#每两分钟执行脚本 

crontab -e进入编辑

 crontab -l 查看

删除crontab文件：