进程和计划任务

进程概念

内核的功用：进程管理、文件系统、网络功能、内存管理、驱动程序、安全功能等

Process: 运行中的程序的一个副本，是被载入内存的一个指令集合

进程ID（Process ID，PID）号码被用来标记各个进程

UID、GID、和SELinux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

task struct：Linux内核存储进程信息的数据结构格式

task list：多个任务的的task struct组成的链表

进程创建：

init：第一个进程

父子关系

进程：都由其父进程创建，CoW写时复制

fork()生成子进程, clone()生成子进程和兄弟进程

程序为静态文件，进程是程序被调用时动态的动作，每个进程对应一个程序，每个程序对应多个进程

进程优先级：

系统优先级：数字越小，优先级越高

0-139（CentOS4,5）

各有140个运行队列和过期队列

0-98，99（CentOS6）

实时优先级: 99-0 值最大优先级最高

nice值：-20到19，对应系统优先级100-139或99

Big O：时间复杂度，用时和规模的关系

O(1)恒定, O(logn), O(n)线性, O(n^2)抛物线, O(2^n)

进程内存：

Page Frame: 页框，用存储页面数据，存储Page 4k

LRU：Least Recently Used 近期最少使用算法,释放内存

物理地址空间和线性地址空间

MMU：Memory Management Unit负责转换线性和物理地址

TLB:Translation Lookaside Buffer 翻译后备缓冲器,用于保存虚拟地址和物理地址

映射关系的缓存

IPC: Inter Process Communication

同一主机: signal:信号

shm: shared memory：共享内存空间

semaphore:信号量，一种计数器

不同主机：socket: IP和端口号

RPC: remote procedure call

MQ：消息队列，Kafka，ActiveMQ

进程状态

Linux内核：抢占式多任务

进程类型：

守护进程: daemon,在系统引导过程中启动的进程，和终端无关进程

前台进程：跟终端相关，通过终端启动的进程

注意：两者可相互转化

进程状态：

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，结束进程，父进程结束前，子进程不关闭

进程的分类：

CPU-Bound：CPU密集型，非交互

IO-Bound：IO密集型，交互

ps命令默认查看的是进程的快照状态，只显示当前终端的进程

TIME表示消耗CPU的总时长

VSZ系统承诺给该进程的内存资源(最大可以给多少)

RSS系统实际给该进程的内存资源

PPID父进程ID

支持三种选项：

UNIX选项如-A -e

BSD选项如a

GNU选项如–help

选项：默认显示当前终端中的进程

a 选项包括所有终端中的进程

x 选项包括不链接终端的进程

u 选项显示进程所有者的信息

f 选项显示进程树,相当于 –forest

k|–sort 属性对属性排序,属性前加- 表示倒序

o 属性… 选项显示定制的信息 pid、cmd、%cpu、%mem(内存)

L 显示支持的属性列表

euid：有效的uid

ruid：真实生效的uid

euser：有效的用户

ruser：真实生效的用户

-C cmdlist 指定命令，多个命令用，分隔

-L 显示线程

-e: 显示所有进程，相当于-A

-f: 显示完整格式程序信息

-F: 显示更完整格式的进程信息

-H: 以进程层级格式显示进程相关信息

-u userlist 指定有效的用户ID或名称euser

-U userlist 指定真正的用户ID或名称ruser

-g gid或groupname 指定有效的gid或组名称

-G gid或groupname 指定真正的gid或组名称

-p pid 显示指pid的进程

–ppid pid 显示属于pid的子进程

-M 显示SELinux信息，相当于Z

VSZ: Virtual memory SiZe，虚拟内存集，线性内存

RSS: ReSident Size, 常驻内存集

STAT：进程状态

R：running

S: interruptable sleeping

D: uninterruptable sleeping

T: stopped

Z: zombie

+: 前台进程

l: 多线程进程

L：内存分页并带锁

N：低优先级进程

<: 高优先级进程

s: session leader，会话（子进程）发起者

ni: nice值

pri: priority 优先级

psr: processor CPU编号

rtprio: 实时优先级

clipboard9

示例：

ps axo pid,cmd,psr,ni,pri,rtprio

常用组合：

aux

-ef

-eFH

-eo pid,tid,class,rtprio,ni,pri,psr,pcpu,stat,comm

axo stat,euid,ruid,tty,tpgid,sess,pgrp,ppid,pid,pcpu,comm

进程优先级调整：

静态优先级：100-139

进程默认启动时的nice值为0，优先级为120

只有根用户才能降低nice值（提高优先性）

nice命令：

nice [OPTION] [COMMAND [ARG]…]

renice命令：

renice [-n] priority pid…

查看：

ps axo pid,comm,ni

搜索进程

最灵活：ps 选项 | 其它命令

按预定义的模式：pgrep(支持正则)

pgrep [options] pattern

-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

-a: 显示完整格式的进程名

-P pid: 显示指定进程的子进程

按确切的程序名称：/sbin/pidof

pidof bash

进程管理工具

top：有许多内置命令：

排序：

P：以占据的CPU百分比,%CPU

M：占据内存百分比,%MEM

T：累积占据CPU时长,TIME+

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

栏位信息简介

us：用户空间

sy：内核空间

ni：调整nice时间

id：空闲

wa：等待IO时间

hi：硬中断

si：软中断（模式切换）

st：虚拟机偷走的时间

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

htop命令：EPEL源

选项：

-d #: 指定延迟时间；

-u UserName: 仅显示指定用户的进程

-s COLUME: 以指定字段进行排序

子命令：

s: 跟踪选定进程的系统调用

l: 显示选定进程打开的文件列表

a：将选定的进程绑定至某指定CPU核心

t: 显示进程树

内存工具

内存空间使用状态：

free [OPTION]

-b 以字节为单位

-m 以MB为单位

-g 以GB为单位

-h 易读格式

-o 不显示-/+buffers/cache行

-t 显示RAM + swap的总和

-s n 刷新间隔为n秒

-c n 刷新n次后即退出

/proc/sys/vm/drop_caches

vmstat命令：虚拟内存信息

vmstat [options] [delay [count]]

vmstat 2 5

bi：读磁盘；bo：写磁盘；si：读交换分区；so写交换分区

procs:

r：可运行（正运行或等待运行）进程的个数，和核心数有关

b：处于不可中断睡眠态的进程个数(被阻塞的队列的长度)

memory：

swpd: 交换内存的使用总量

free：空闲物理内存总量

buffer：用于buffer的内存总量

cache：用于cache的内存总量

swap:

si：从磁盘交换进内存的数据速率(kb/s)

so：从内存交换至磁盘的数据速率(kb/s)

io：

bi：从块设备读入数据到系统的速率(kb/s)

bo: 保存数据至块设备的速率

system：

in: interrupts 中断速率，包括时钟

cs: context switch 进程切换速率

cpu：

us:Time spent running non-kernel code

sy: Time spent running kernel code

id: Time spent idle. Linux 2.5.41前,包括IO-wait time.

wa: Time spent waiting for IO. 2.5.41前，包括in idle.

st: Time stolen from a virtual machine. 2.6.11前, unknown.

选项：

-s: 显示内存的统计数据

iostat:统计CPU和设备IO信息

示例：iostat 1 10

pmap命令：进程对应的内存映射

pmap [options] pid […]

-x: 显示详细格式的信息

示例：pmap 1

Dirty：脏数据，需要修改还未修改的数据

另外一种实现：

cat /proc/PID/maps

系统监控工具

glances命令：EPEL源

glances [-bdehmnrsvyz1] [-B bind] [-c server] [-C conffile] [-p port] [-P password] [–password] [-

t refresh] [-f file] [-o output]

内建命令：

a Sort processes automatically l Show/hide logs

c Sort processes by CPU% b Bytes or bits for network I/O

m Sort processes by MEM% w Delete warning logs

p Sort processes by name x Delete warning and critical logs

i Sort processes by I/O rate 1 Global CPU or per-CPU stats

d Show/hide disk I/O stats h Show/hide this help screen

f Show/hide file system stats t View network I/O as combination

n Show/hide network stats u View cumulative network I/O

s Show/hide sensors stats q Quit (Esc and Ctrl-C also work)

y Show/hide hddtemp stats

常用选项：

-b: 以Byte为单位显示网卡数据速率

-d: 关闭磁盘I/O模块

-f /path/to/somefile: 设定输入文件位置

-o {HTML|CSV}：输出格式

-m: 禁用mount模块

-n: 禁用网络模块

-t #: 延迟时间间隔

-1：每个CPU的相关数据单独显示

C/S模式下运行glances命令

服务器模式：

glances -s -B IPADDR

IPADDR: 指明监听的本机哪个地址

客户端模式：

glances -c IPADDR

IPADDR：要连入的服务器端地址

dstat命令：系统资源统计,代替vmstat,iostat

dstat [-afv] [options..] [delay [count]]

-c: 显示cpu相关信息

-C #,#,…,total

-d: 显示disk相关信息

-D total,sda,sdb,…

-g：显示page相关统计数据

-m: 显示memory相关统计数据

-n: 显示network相关统计数据

-p: 显示process相关统计数据

-r: 显示io请求相关的统计数据

-s: 显示swapped相关的统计数据

–tcp

–udp

–unix

–raw

–socket

–ipc

–top-cpu：显示最占用CPU的进程

–top-io: 显示最占用io的进程

–top-mem: 显示最占用内存的进程

–top-latency: 显示延迟最大的进程

iotop

iotop命令是一个用来监视磁盘I/O使用状况的top类工具iotop具有与top相似的UI，其中包括PID、用户、I/O、进程等相关信息，可查看每个进程是如何使用IO

iotop输出

第一行：Read和Write速率总计

第二行：实际的Read和Write速率

第三行：参数如下：

线程ID（按p切换为进程ID）

优先级

用户

磁盘读速率

磁盘写速率

swap交换百分比

IO等待所占的百分比

线程/进程命令

iotop常用参数

-o, –only只显示正在产生I/O的进程或线程，除了传参，可以在运行过程中按o生效

-b, –batch非交互模式，一般用来记录日志

-n NUM, –iter=NUM设置监测的次数，默认无限。在非交互模式下很有用

-d SEC, –delay=SEC设置每次监测的间隔，默认1秒，接受非整形数据例如1.1

-p PID, –pid=PID指定监测的进程/线程

-u USER, –user=USER指定监测某个用户产生的I/O

-P, –processes仅显示进程，默认iotop显示所有线程

-a, –accumulated显示累积的I/O，而不是带宽

-k, –kilobytes使用kB单位，而不是对人友好的单位。在非交互模式下，脚本编程有用

iotop常用参数和快捷键

-t, –time 加上时间戳，非交互非模式

-q, –quiet 禁止头几行，非交互模式，有三种指定方式

-q 只在第一次监测时显示列名

-qq 永远不显示列名

-qqq 永远不显示I/O汇总

交互按键

left和right方向键：改变排序

r：反向排序

o：切换至选项–only

p：切换至–processes选项

a：切换至–accumulated选项

q：退出

i：改变线程的优先级

kill命令：

向进程发送控制信号，以实现对进程管理,每个信号对应一个数字，信号名称以SIG开头（可省略），不区分大小写

显示当前系统可用信号： kill –l,trap -l

常用信号：man 7 signal

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

15) SIGTERM：终止正在运行的进程

18) SIGCONT：继续运行

19) SIGSTOP：后台休眠

指定信号的方法：

(1) 信号的数字标识：1, 2, 9

(2) 信号完整名称：SIGHUP (3) 信号的简写名称：HUP

按PID：kill [-SIGNAL] pid …

kill –n SIGNAL pid;kill –s SIGNAL pid

按名称：killall [-SIGNAL] comm…

按模式：pkill [options] pattern

-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

作业管理

Linux的作业控制

前台作业：通过终端启动，且启动后一直占据终端；

后台作业：可通过终端启动，但启动后即转入后台运行（释放终端）

让作业运行于后台

(1) 运行中的作业： Ctrl+z

(2) 尚未启动的作业： COMMAND &

后台作业虽然被送往后台运行，但其依然与终端相关；退出终端，将关闭后台作业。如果希望送往后台后，剥离与终端的关系

nohup COMMAND &>/dev/null &

screen;COMMAND

查看当前终端所有作业：jobs

作业控制：

fg [[%]JOB_NUM]：把指定的后台作业调回前台

bg [[%]JOB_NUM]：让送往后台的作业在后台继续运行

kill [%JOB_NUM]：终止指定的作业

并行运行

同时运行多个进程，提高效率

方法1

vi all.sh

f1.sh&

f2.sh&

f3.sh&

方法2

(f1.sh&);(f2.sh&);(f3.sh&)

方法3

{ f1.sh& f2.sh& f3.sh& }

任务计划

Linux任务计划、周期性任务执行

未来的某时间点执行一次任务

batch：系统自行选择空闲时间去执行此处指定的任务

周期性运行某任务

cron

at任务

包：at

at命令：at [option] TIME

常用选项：

-V 显示版本信息:

-l: 列出指定队列中等待运行的作业；相当于atq

-d: 删除指定的作业；相当于atrm

-c: 查看具体作业任务

-f /path/from/somefile：从指定的文件中读取任务

-m:当任务被完成之后，将给用户发送邮件，即使没有标准输出

注意：作业执行命令的结果中的标准输出和错误以邮件通知给相关用户

TIME:定义出什么时候进行 at 这项任务的时间

HH:MM [YYYY-mm-dd]

noon, midnight, teatime（4pm）

tomorrow

now+#{minutes,hours,days, OR weeks}

at时间格式

HH:MM 02:00

在今日的 HH:MM 进行，若该时刻已过，则明天此时执行任务

HH:MM YYYY-MM-DD 02:00 2016-09-20

规定在某年某月的某一天的特殊时刻进行该项任务

HH:MM[am|pm] [Month] [Date]

04pm March 17

17:20 tomorrow

HH:MM[am|pm] + number [minutes|hours|days|weeks]

在某个时间点再加几个时间后才进行该项任务

now + 5 minutes

02pm + 3 days

at任务

执行方式：

1）交互式 2）输入重定向 3）at –f 文件

依赖与atd服务,需要启动才能实现at任务

at队列存放在/var/spool/at目录中

/etc/at.{allow,deny}控制用户是否能执行at任务

白名单：/etc/at.allow 默认不存在，只有该文件中的用户才能执行at命令

黑名单：/etc/at.deny 默认存在，拒绝该文件中用户执行at命令，而没有在

如果把黑/白名单文件都删除，就只有root用户有计划任务执行权限

at.deny 文件中的使用者则可执行

如果两个文件都不存在，只有 root 可以执行 at 命令

周期性任务计划cron

进程和计划任务

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