进程和计划任务管理

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1.进程

1.1什么是进程

正在运行的程序就叫进程,进程是动态的,在内存中

  • 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

centos7以后systemd为第一个进程

1.2 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。

1.3 进程的基本状态

  • 创建状态:进程在创建时需要申请一个空白PCB(process control block进程控制块),向其中填写控制和管理进程的信息,完成资源分配。如果创建工作无法完成,比如资源无法满足,就无法被调度运行,把此时进程所处状态称为创建状态
  • 就绪状态:进程已准备好,已分配到所需资源,只要分配到CPU就能够立即运行
  • 执行状态:进程处于就绪状态被调度后,进程进入执行状态
  • 阻塞状态:正在执行的进程由于某些事件(I/O请求,申请缓存区失败)而暂时无法运行,进程受到阻塞。在满足请求时进入就绪状态等待系统调用
  • 终止状态:进程结束,或出现错误,或被系统终止,进入终止状态。无法再执行

更多状态

  • 运行态:running
  • 就绪态:ready
  • 睡眠态:分为两种,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

1.4进程的优先级 os

ps axo pid,comm,ni 查看进程优先级

image.png

  • 优先级值越小,优先级越高
  • 优先级值越高,优先级越低
[root@centos8 ~]#nice -n -10 ping 127.0.0.1  修改优先级

1.5 进程分类

操作系统分类

  • 协作式多任务:早期 windows 系统使用,即一个任务得到了 CPU 时间,除非它自己放弃使用CPU ,否则将完全霸占 CPU ,所以任务之间需要协作——使用一段时间的 CPU ,主动放弃使用
  • 抢占式多任务:Linux内核,CPU的总控制权在操作系统手中,操作系统会轮流询问每一个任务是否需要使用 CPU ,需要使用的话就让它用,不过在一定时间后,操作系统会剥夺当前任务的 CPU 使用权,把它排在询问队列的最后,再去询问下一个任务

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

2.进程管理相关命令

2.1 ps命令

ps 即 process state,可以查看进程当前状态的快照,默认显示当前终端中的进程,Linux系统各进程的相关信息均保存在/proc/数字 目录/status 下的文件中

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;

image.png

  • "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;

image.png

  • "ps -l" 只能看到当前 Shell 产生的进程;

image.png

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。
  • k|--sort 属性 对属性排序,属性前加 - 表示倒序 ps aux k -%cpu
  • o 属性… 选项显示定制的信息 pid、cmd、%cpu、%mem
查看进程的特定属性
ps axo pid,cmd,%mem,%cpu

按cpu利用率倒序排序
ps aux k -%cpu

查看进程信息
prtstat PID

**ps aux **里面第一行的一些含义

image.png

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。

ps -ef 命令输出信息

image.png

如果不想看到所有的进程,只想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

题目:找到未知进程的执行程序文件路径

[root@localhost ~]#ps aux k -%cpu |head
USER        PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
zhangsan  26314  102  0.0 108096   616 pts/2    R+   10:18   0:28 dd if=/dev/zero of=/dev/null    模拟cpu被使用的情况



[root@localhost ~]#ll /proc/26314/exe

2.2 top命令

top 命令可以动态地持续监听进程地运行状态,与此同时,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,进而更清楚地了解进程的运行状态。

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命令下还可以继续进行交互操作

image.png

  • ? 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;

top 命令的输出内容是动态的,默认每隔 3 秒刷新一次。命令的输出主要分为两部分:

  • 第一部分是前五行,显示的是整个系统的资源使用状况,我们就是通过这些输出来判断服务器的资源使用状态的;
  • 第二部分从第六行开始,显示的是系统中进程的信息;

第一部分

第一行:

image.png

第二行:

image.png 通过 top 命令的第一部分就可以判断服务器的健康状态。如果 1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载高于 1,则证明系统压力较大。如果 CPU 的使用率过高或空闲率过低,则证明系统压力较大。如果物理内存的空闲内存过小,则也证明系统压力较大。 第三行:

image.png

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%stst(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

第二部分

image.png

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。

2.3 pgrep命令

查看指定的进程

选项:

  • -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
[root@test ~]# pgrep -l "log"
# 显示进程名
435 xfs-log/dm-0
713 xfs-log/sda1
790 xfs-log/md5
877 systemd-logind
885 abrt-watch-log
886 abrt-watch-log
890 rsyslogd
[root@test ~]# pgrep -l -U zhangsan
#指定用户


pidof    
#根据进程名 来找pid号
pidof  dd

2.4 计算机五大性能

1.内存 使用free top查看

2磁盘 剩余量 使用lsblk或者fdisk-l

3磁盘读写性能 iostat vmstat

4cpu使用率 使用top或者ps查看

5 网络 使用iftop查看

系统版本: cat /etc/redhat-release

ip地址:ifconfig

内核版本:uname -r

3.进程管理

3.1 "命令 &",把命令放入后台执行

把命令放入后台的方法是在命令后面加入 空格 &。使用这种方法放入后台的命令,在后台处于执行状态。

注意,放入后台执行的命令不能与前台有交互,否则这个命令是不能在后台执行的

image.png

3.2jobs

jobs可以查看后台任务列表

[root@localhost ~]#jobs
[1]-  Stopped                 cp -i -r /data/* /opt/
[2]+  Stopped                 top

4.3调出后台任务fg

[root@localhost ~]#jobs
[1]-  Stopped                 cp -i -r /data/* /opt/
[2]+  Stopped                 top
[root@localhost ~]#fg 1
#fg 加上序号 序号怎么看  jobs

4.4继续任务bg

bg 工作号 可以从新开始停止的服务

工作号 使用 jobs查看  

5.计划任务crontab周期

格式 crontab 【选项】

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。
crontab -e
#进入 crontab 编辑界面。会打开Vim编辑你的任务
* * * * * 执行的任务
项目含义范围
第一个"*"一小时当中的第几分钟(minute)0~59
第二个"*"一天当中的第几小时(hour)0~23
第三个"*"一个月当中的第几天(day)1~31
第四个"*"一年当中的第几个月(month)1~12
第五个"*"一周当中的星期几(week)0~7(0和7都代表星期日)
特殊符号含义
*(星号)代表任何时间。比如第一个"*"就代表一小时种每分钟都执行一次的意思。
,(逗号)代表不连续的时间。比如"0 8,12,16***命令"就代表在每天的 8 点 0 分、12 点 0 分、16 点 0 分都执行一次命令。
-(中杠)代表连续的时间范围。比如"0 5 ** 1-6命令",代表在周一到周六的凌晨 5 点 0 分执行命令。
/(正斜线)代表每隔多久执行一次。比如"/10***命令",代表每隔 10 分钟就执行一次命令。

实验操作

1.输入命令crontab -e编写命令,进入vim编辑

image.png

2.输入需要计划的具体时间与命令

image.png

保存退出

3.使用crontab-l查看当前的计划

image.png

4.过两分钟可以测试一下是否有正常辅助

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  1. -r选项可以删除当前计划

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在写crontab时的注意事项

  • 6 个选项都不能为空,必须填写。如果不确定,则使用“*”代表任意时间。
  • crontab 定时任务的最小有效时间是分钟,最大有效时间是月。像 2018 年某时执行、3 点 30 分 30 秒这样的时间都不能被识别。
  • 在定义时间时,日期和星期最好不要在一条定时任务中出现,因为它们都以天为单位,非常容易让管理员混淆。
  • 在定时任务中,不管是直接写命令,还是在脚本中写命令,最好都使用绝对路径。有时使用相对路径的命令会报错。