程序员必知必会的 Linux系列 —— 系统篇

james
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1. 进程管理

1.1 进程

  • 进程是正在执行的一个程序或命令，每一个进程都是一个运行的实体，都有自己的地址空间并且会占用一定的系统资源
  • 进程可以理解为正在执行的某个程序

1.2 进程管理简介

  • 判断服务器的状态
  • 查看系统中的所有进程
  • 杀死进程，只有无法关闭才要杀死进程

1.3 进程的查看命令(ps)

  • ps aux 查看系统中所有进程，使用BSD操作系统格式
  • ps -le 查看系统中所有进程，使用Linux标准格式
  • TTY是TeleType的一个缩写，原来指的是电传打字机，是通过串行线用打印机键盘通过阅读和发送信息的东西
  • pts(pseudo['su:doʊ]-terminal slave)是所谓的伪终端或虚拟终端

1.3.1 选项

参数含义
-a显示一个终端的所有进程
-u显示进程的归属用户及内存的使用情况
-x显示没有控制终端的进程
-l长格式显示，显示更详细的信息

1.3.2 结果字段含义

数据含义
USER该进程是由哪个用户创建的
PID进程的ID号
%CPU该进程占用CPU资源的百分比，占用越高说明越消耗系统资源
%MEM该进程占用物理内存的百分比，占用越高说明越消耗系统资源
VSZ该进程占用虚拟内存的百分比，单位是KB
RSS该进程占用实际物理内存大小，单位是KB
TTY该进程在哪个终端中运行。tty1tty7表示本地控制终端，tty1tty6是字符终端，tty7是图形终端。pts/0~255代表虚拟终端，?表示此终端是系统启动的
STAT进程状态
START该进程的启动时间
TIME该进程占用CPU的运算时间,数值越高说明越消耗系统资源
COMMAND产生此进程的命令名

1.3.3 进程状态(STAT)

参数含义
R(Runing)运行
S(Sleep)休眠
T(Terminated)停止
S(Son)包含子进程
+位于后台

1.4 pstree

  • pstree [选项]
    • -p 显示进程PID
    • -u 显示进程的所属用户

1.5 进程的查看(top)

  • top
top -b -n 1 > top.txt

1.5.1 选项

选项含义
-b使用批处理模式输出，一般和-n配合使用
-n次数，指定top命令执行的次数。一般了-b选项配合使用
-d秒数，指定top命令每隔几秒更新。默认是3秒

1.5.2 交互模式的命令

选项含义
?或h显示交互模式的帮助
P按CPU使用率排序，默认就是此选项
M以内存的使用率排序
N以PID排序
q退出top

1.5.3 状态栏

1.5.3.1 第一行为任务队列信息
内容说明
12:12:12系统的当前时间
up 1 day 5:33系统的运行时间，本机已经运行了1天5小时33分
2 users当前登录了二个客户端
load average 0 0 0系统在之前1分钟、5分钟、15分钟的平均负载。一般认为小于1小时负载较小，大于1超过负载
1.5.3.2 第二行为进程信息
内容说明
Tasks: 100 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
0 stopped正在停止的进程
0 zombie僵尸进程。如果不是0的话要进行检查
1.5.3.3 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
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的CPU百分比
0.1%wa等待输入/输出的进程的占用CPU百分比
0.1%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%stst(Steal time)虚拟时间百分比，就是当有
1.5.3.4 第四行为物理内存信息
内容说明
Mem: 1030720k total物理内存的问题，单位是KB
551860k used已经使用的物理内存数量
478860k free空闲的物理内存数量，虚拟机分配了1024M内存，使用了538M,空闲467M
43180k buffers作为缓冲的内存数量，可以存放需要写入硬盘的数据，用来加速数据的写入
1.5.3.5 第四行为交换分区信息
内容说明
Swap: 2047992k total总计的交换分区(虚拟内存)大小
536k used已经使用的交换分区大小
2047456k free空闲的交换分区大小
368164k cached把需要经常读取的数据从硬盘读到内存中，加速了数据的读取

1.6 杀死进程(kill)

1.6.1 进程信号

  • kill -l 查看可用的进程信号
信号 代码信号名称说明示例
1SIGHUP该信号让进程立即关闭，然后重写读取配置文件后重启,平滑重启kill -1 -HUP 进程号
2SIGINT程序终止信号，用于关闭前台进程,相当于ctrl+c
9SIGKILL用来立刻结束程序的运行，本信号不能阻塞、处理和忽略，一般用于强制中止
15SIGTERM正常结束进程的信号，kill命令的默认信号。如果不能正常中止，才会尝试SIGKILL信号

1.6.2 杀死进程

sleep.sh

#!/bin/bash
i=0
while [ $i -le 1000 ]
 do
   echo $(date)
   sleep 1s
 done
sh sleep.sh &
ps -ef | grep sleep.sh
kill  进程号

2. 系统资源查看

2.1 vmstat

  • 监控系统资源使用状态
  • vmstat [刷新延时 刷新次数]
vmstat 1 3
procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 1  0    532 329932  99388 459768    0    0    16    81   59   50  3  1 96  0  0

2.1.1 (procs)进程信息字段

分类参数含义
procsr等待运行的进程数，数量越大，系统就越繁忙
procsb不可被唤醒的进程数量，数量越大，系统越繁忙

2.1.2 memory(内存信息字段)

分类参数含义
memoryswpd使用的Swap空间的大小，单位KB
memoryfree空闲的内存容量，单位KB
memorybuff缓冲的内存容量，单位KB
memorycache缓存的内存容量，单位KB

2.1.3 swap(交换分区信息)

  • 如果说si和so数越大说明数据经常要在磁盘和内存之间数据交换，系统性能就会越差
分类参数含义
swapsi(in)从磁盘中交换到内存中的数据的数量，单位KB
swapso(out)从内存中交换到硬盘中的数据的数量，单位KB

2.1.4 io(磁盘读写)

  • bi和bo数越大，说明磁盘的I/O越繁忙
分类参数含义
iobi(in)从块设备读入数据的问题，单位是块
iobo(out)写到块设备的数据的总量，单位是块

2.1.5 system(系统信息字段)

  • in和cs数越大，说明系统与接口设备的通信越繁忙
分类参数含义
systemin(interrupt)每秒被中断的进程次数
systemcs(switch)每秒钟进行的事件切换次数

2.1.6 CPU(CPU信息字段)

分类参数含义
CPUus(user)非内核进程消耗CPU运算时间的百分比
CPUsy(system)内核进程消耗CPU运算时间的百分比
CPUid(idea)空闲CPU的百分比
CPUwa(wait)等待I/O所消耗的CPU百分比
CPUst(steal)被虚拟机偷走的CPU百分比

2.3 free

  • 查看内存使用状态
  • free [-b|-k|-m|-g]
  • 选项
    • -b 以字节为单位
    • -k 以KB字节为单位
    • -m 以MB字节为单位
    • -g 以GB字节为单位
# free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:          1006        687        319          0         98        449
-/+ buffers/cache:        139        866
Swap:         1999          0       1999

2.3.1 第一行

分类参数含义
total内存总数
used已经使用的内存数
free空闲的内存数
shared多个进程共享的内存数
buffers缓冲区内存数
cached缓存内存数

2.3.2 第二行

参数算法含义
- buffers/cache第一行的used-buffers-cached已经使用的要减去缓存和缓冲的内存量
+ buffers/cache第一行的free+buffers+cached空闲的要加上缓存和缓冲的内存量

2.3.3 第三行

分类参数含义
totalswap总数，默认单位是K
used已经使用的swap数，默认单位是K
free空闲的swap数，默认单位是K

2.6 查看内核相关信息

  • uname
# uname -a
Linux localhost 2.6.32-279.el6.i686 #1 SMP Fri Jun 22 10:59:55 UTC 2012 i686 i686 i386 GNU/Linux
# uname -s
Linux
# uname -r
2.6.32-279.el6.i686

2.7 查看操作系统位数

file /bin/ls

2.8 查看发行版本

lsb_release -a

2.9 查看发行版本

yum install redhat-lsb -y
lsb_release -v

3. 系统定时任务

  • 有些任务比如备份数据库等操作需要在系统空闲的时候执行

3.2 crontab

  • 可以循环定时执行定时任务
  • cron
systemctl restart crond.service

3.2.3 crontab设置

  • crontab [选项]
  • 选项
    • -e 编辑crontab定时任务
    • -l 查询crontab任务
    • -r 删除当前用户所有的crontab任务
* * * * *  执行的任务
3.2.3.1 语法
# .---------------- minute (0 - 59)
# |  .------------- hour (0 - 23)
# |  |  .---------- day of month (1 - 31)
# |  |  |  .------- month (1 - 12) OR jan,feb,mar,apr ...
# |  |  |  |  .---- day of week (0 - 6) (Sunday=0 or 7) OR sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat
# |  |  |  |  |
# *  *  *  *  * user-name command to be executed
3.2.3.2 位置
项目含义范围
第1个星1个小时中的第几分钟0~59
第2个星1天当中的第几小时0~23
第3个星1月当中的第几天1~31
第4个星1年当中的第几月1~12
第5个星1周当中的星期几0~6
3.2.3.3 特殊符号
符号含义例子
*代表任意时间比如第一个星就代表一个小时中每分钟都执行一次
,代表不连续的时间比如"1,2,3 ",就代表每小时的1分、2分、3分执行命令
-代表连续的时间范围比如 " 1-5 * ** ",代表每小时的第1分到第5分执行命令
*/n代表每隔多久执行一次比如 "/10 " 就代表每隔10分钟就执行一次命令
0 0 1,10 * 1每月1号和10号，每周1的0点0分都会执行
3.2.3.4 案例
符号含义
10 22 *在每天的22点10分执行
0 15 1每周1的15点0分执行
0 5 5,10每月5号和10号的凌晨5点整执行
10 5 1-5每周一到周五的凌晨5点10分执行命令
/10 10每天凌晨10点钟，每隔10分钟执行一次
3.2.3.5 注意事项
  • 所有选项不能为空，必须填写
  • crontab最小单位是分钟,最大单位是天
  • 不管写命令还是脚本都要使用绝对路径

3.3 系统定时任务

  • crontab -e是用户执行的命令，不同的用户身份可以执行自己的定时任务
  • 如果需要系统执行定时任务，可以编辑/etc/crontab文件
  • /etc/crontab可以指定shell、路径、邮件发送和家目录

3.3.1 /etc/crontab

  • 修改/etc/crontab配置文件
5 5 * * * echo `date` >> /root/date.log

4. 实战任务

4.1 监控nginx

nginx.sh

#!/bin/bash
local nginx
nginx=`ps -ef |grep nginx|grep -v grep|wc -l`
 if [ $nginx -gt 2 ];then
    echo "your nginx is running"
    exit 0
 else
    /bin/systemctl start nginx.service
    exit 1
fi

4.2 监控mysql状态

mysql.sh

#!/bin/sh
PortNum=`netstat -lnt|grep 3306|wc -l`
if [ $PortNum -eq 1 ]
then
 echo "mysqld is running."
else
 echo "mysqld is stoped."
fi

4.3 mysql备份脚本

mysql_backup.sh

#!/bin/bash
DATE=$(date +%F_%H-%M-%S)
HOST=127.0.0.1
DB=test
USER=root
PASS=abcd1#EFG
MAIL="83687401@qq.com"
BACKUP_DIR=/data/db_backup
if [ ! -d "$BACKUP_DIR" ];then
 mkdir -p $BACKUP_DIR
fi
SQL_FILE=${DB}_FULL_$DATE.sql
BAK_FILE=${DB}_FULL_$DATE.zip
cd $BACKUP_DIR
if mysqldump -h$HOST -u$USER -p$PASS -B $DB > $SQL_FILE; then
  zip $BAK_FILE $SQL_FILE && rm -rf $SQL_FILE
  if [ ! -s $BAK_FILE ]; then
    echo "$DATE 备份失败" | mail -s "备份失败" $MAIL
  fi
else
  echo "$DATE 备份失败" | mail -s "备份失败" $MAIL
fi
find $BACKUP_DIR -name '*.zip' -ctime +14 -exec rm {} \;
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