进程和计划任务

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

at

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

相关的程序包:

cronie: 主程序包,提供crond守护进程及相关辅助工具

cronie-anacron:cronie的补充程序,用于监控cronie任务执行状况,如

cronie中的任务在过去该运行的时间点未能正常运行,则anacron会随后启动一次此任务

crontabs:包含CentOS提供系统维护任务

计划任务

确保crond守护处于运行状态:

CentOS 7:

systemctl status crond

CentOS 6:

service crond status

计划周期性执行的任务提交给crond,到指定时间会自动运行

系统cron任务:系统维护作业

/etc/crontab

用户cron任务:

crontab命令

日志:/var/log/cron

计划任务

系统cron任务:/etc/crontab

注释行以 # 开头

详情参见 man 5 crontab

# Example of job definition:

# .—————- minute (0 – 59)几分钟

# | .————- hour (0 – 23)几小时

# | | .———- day of month (1 – 31)几天

# | | | .——- month (1 – 12) OR jan,feb,mar,apr …几月

# | | | | .—- day of week (0 – 6) (Sunday=0 or 7) OR sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat星期几

# | | | | |

# 分钟 小时 天 月 星期 user-name command to be executed

18

时间表示法:

(1) 特定值

给定时间点有效取值范围内的值

(2) *

给定时间点上有效取值范围内的所有值

表示“每…”

(3) 离散取值

#,#,#

(4) 连续取值

#-#

(5) 在指定时间范围上,定义步长

/#: #即为步长

时间格式

@reboot: Run once after reboot

语法错误时:reboot root reboot的解决方案

cetos7

开机时选中默认内核摁e

在linux16行尾加rd.break Ctrl+x

mount -o remount.rw /sysroot

vi /sysroot/etc/crontab

cetos6

开机时选中默认内核摁a空格1回车

进系统再改一下etc/crontab

@yearly: 0 0 1 1 *

@annually: 0 0 1 1 *

@monthly :0 0 1 * *

@weekly: 0 0 * * 0

@daily: 0 0 * * *

@hourly: 0 * * * *

系统的计划任务:

/etc/crontab

/etc/cron.d/ 配置文件

/etc/cron.hourly/ 脚本

/etc/cron.daily/ 脚本

/etc/cron.weekly/ 脚本

/etc/cron.monthly/ 脚本

用户计划任务

crontab命令定义

每个用户都有专用的cron任务文件: /var/spool/cron/USERNAME

crontab命令:

crontab [-u user] [-l | -r | -e] [-i]

-l: 列出所有任务

-e: 编辑任务

-r: 移除所有任务

-i:同-r一同使用,以交互式模式移除指定任务

-u user: 仅root可运行,指定用户管理cron任务

控制用户执行计划任务:

/etc/cron.{allow,deny}

一次性作业使用 at

重复性作业使用crontab

没有被重定向的输出会被邮寄给用户

根用户能够修改其它用户的作业

注意:运行结果的标准输出和错误以邮件通知给相关用户

(1) COMMAND > /dev/null

(2) COMMAND &> /dev/null

对于cron任务来讲,%有特殊用途;如果在命令中要使用%,则需要转义,将%放置于单引号中,则可不用转义

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