文章目录
一、程序，进程，线程之间的关系
1.1 程序
-
保存在硬盘，光盘等介质中的可执行代码和数据
-
静态保存的代码
1.2 进程
-
在CPU及内存中运行的程序代码
-
动态执行的代码
-
父.子进程：每个进程可以创建一个或多个进程，是一个依赖关系。
1.3 线程
- 操作系统能够进行运算调度的最小单位。
- 包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。
- 一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务
举例：
以一个工厂结构举例
应用程序=工厂
进程=车间
线程=工人
高并发处理→依赖于多线程操作
二、查看进程
2.1 查看进程信息 ps命令
- （Processes Statistic）查看静态的进程统计信息
ps命令基本格式
ps [选项]
注意：有一些选项时不带“-”前缀的（添加“-”前缀后含义可能会有出入）
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”选项结合时将显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
-f 使用完整的（Full）格式显示进程信息
执行不带任何选项的ps命令时，将只显示当前用户会话中打开的进程
[root@localhost ~]# ps
PID TTY TIME CMD
2711 pts/0 00:00:00 bash
2946 pts/0 00:00:00 ps
ps aux命令 以简单列表的形式显示出进程信息
[root@localhost ~]# ps aux
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.0 0.1 193812 7016 ? Ss 08:52 0:01 /usr/lib/systemd/systemd --sw
root 2 0.0 0.0 0 0 ? S 08:52 0:00 [kthreadd]
root 3 0.0 0.0 0 0 ? S 08:52 0:00 [ksoftirqd/0]
root 5 0.0 0.0 0 0 ? S< 08:52 0:00 [kworker/0:0H]
root 7 0.0 0.0 0 0 ? S 08:52 0:00 [migration/0]
root 8 0.0 0.0 0 0 ? S 08:52 0:00 [rcu_bh]
... ...
root 11273 0.0 0.0 0 0 ? S 10:00 0:00 [kworker/3:2]
root 11291 0.0 0.0 0 0 ? S 10:01 0:00 [kworker/u256:1]
root 11378 0.0 0.0 0 0 ? S 10:10 0:00 [kworker/u256:2]
root 11400 0.0 0.0 0 0 ? S 10:11 0:00 [kworker/3:1]
root 11426 0.0 0.0 107952 620 ? S 10:14 0:00 sleep 60
root 11427 0.0 0.0 155360 1888 pts/0 R+ 10:14 0:00 ps aux
-
上述输出信息中，每一列称为字段或者列或者属性
-
上述输出信息中，第一行为列表标题，其中个字段的含义如下
- USER： 启动该进程的用户账号信息
- PID： 该进程在系统中的数字ID号，在当前系统中是唯一的
- %CPU：CPU占用的百分比
- %MEN：内存占用的百分比
- VSZ：占用虚拟内存（SWAP）的大小
- RSS：占用常驻内存（物理内存）的大小
- TTY： 表明该进程在哪个终端上运行。“？”表示未知或者不需要终端
- SATA： 显示了进程当前的状态，如S（休眠），R（运行），Z（僵死），<（高优先级），N（低优先级），s（父进程），+（前台进程），l（多线性进程），D（不可休眠进程）对处于僵死状态的进程应该予以手动终止
- START： 启动该进程的时间
- TIME： 该进程占用CPU时间
- COMMAND： 启动该进程的命令的名称
ps -elf 命令：以长格式显示系统中的进程信息
[root@localhost ~]# ps -elf
F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN STIME TTY TIME CMD
4 S root 1 0 0 80 0 - 48453 ep_pol 08:52 ? 00:00:01 /usr/lib/systemd/s
1 S root 2 0 0 80 0 - 0 kthrea 08:52 ? 00:00:00 [kthreadd]
1 S root 3 2 0 80 0 - 0 smpboo 08:52 ? 00:00:00 [ksoftirqd/0]
......
1 S root 11478 2 0 80 0 - 0 worker 10:20 ? 00:00:00 [kworker/u256:0]
0 S root 11490 8990 0 80 0 - 26988 hrtime 10:20 ? 00:00:00 sleep 60
1 S root 11491 2 0 80 0 - 0 worker 10:20 ? 00:00:00 [kworker/3:0]
0 R root 11492 10481 0 80 0 - 38840 - 10:20 pts/0 00:00:00 ps -elf
PPID：表示对应进程的父进程的PID号
PRI：用户态优先级（人为）
NI： nice值，内核态优先级，取值范围（-20~19），值越小，优先级越高
ADDR：若是 - ，代表正在运行
SZ：在swap交换分区的容量
WCHAN：当前进程在内核中的名称
STIME：启动时间
由于系统中运行的进程数量较多，需要查询某一个进程的信息时可以结合管道操作和
grep 命令进行过滤。
例如，执行以下操作可以过滤出包含“bash”的进程信息。
[root@localhost ~]# ps aux | grep bash
root 8990 0.0 0.0 115304 960 ? S 08:52 0:00 /bin/bash /usr/sbin/ksmtuned
root 10481 0.0 0.0 116652 3272 pts/0 Ss 08:52 0:00 -bash
root 11527 0.0 0.0 112728 984 pts/0 S+ 10:24 0:00 grep --color=auto bash
2.2 动态查看 top命令
-
使用ps命令查看到的是一个静态的进程信息，并不能连续的反馈出当前进程的运行状态
-
top命令将会在当前终端以全屏交互式的界面显示进程排名，及时跟踪包括CPU，内存等系统资源占用情况
-
默认情况下每三秒刷新一次
作用类似于Windows系统中的任务管理器
[root@localhost ~]# top
top - 11:45:23 up 2:50, 2 users, load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks: 211 total, 1 running, 210 sleeping, 0 stopped, 0 zombie
%Cpu(s): 0.0 us, 0.0 sy, 0.0 ni,100.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
KiB Mem : 3861508 total, 2762280 free, 458356 used, 640872 buff/cache
KiB Swap: 4063228 total, 4063228 free, 0 used. 3080984 avail Mem
PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAND
12460 root 20 0 162012 2356 1596 R 0.3 0.1 0:00.11 top
1 root 20 0 193812 7016 4176 S 0.0 0.2 0:01.72 systemd
2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.01 kthreadd
3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.02 ksoftirqd/0
5 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kworker/0:0H
7 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.02 migration/0
8 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 rcu_bh
9 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.40 rcu_sched
10 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 lru-add-drain
11 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.05 watchdog/0
12 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.04 watchdog/1
13 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.01 migration/1
14 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.01 ksoftirqd/1
16 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kworker/1:0H
17 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.04 watchdog/2
18 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.03 migration/2
19 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.05 ksoftirqd/2
21 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kworker/2:0H
22 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.69 watchdog/3
23 root rt 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.04 migration/3
24 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.03 ksoftirqd/3
26 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kworker/3:0H
28 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kdevtmpfs
上述输出信息中，开头的部分显示了系统任务（Tasks），CPU占用，内存占用（Mem），交换空间（Swap）等汇总信息，汇总信息下方依次显示当前进程的排名情况。相关信息含义如下
-
系统任务（Tasks）信息：total，总进程数；running，正在运行的进程数；sleeping。休眠的进程数；stopped，中止的进程数；zombie，僵死无响应的进程数
-
CUP占用信息：us，用户占用；sy，内核占用；ni，优先级调度占用；id，空闲CPU；wa，I/O等待占用；hi，硬件中断占用；si，软件中断占用；st，虚拟化占用。要了解空闲的CPU百分比，主要是看%id部分
-
内存占用（Mem）信息：total，总内存空间；used，已用内存空间；free，空闲内存空间；buffers，缓存区域
-
交换空间（Swap）占用：total，总交换空间；used，已用交换空间；free，空闲交换空间；cached，缓存空间
操作选项
M：以内存大小排序
c：以CPU占用排序
h：top程序在线帮助信息
q：退出
2.3 查询进程信息 pgrep 命令
- 根据进程的名称、运行该进程的用户、进程所在的终端等多种属性查询特定进程的PID 号
- 通过pgrep命令可以指定进程的一部分名称进行查询，
- -l 选项可以同时输出对应的进程名
-U 查询特定用户的进程
-t 选项查询在特定终端运行的进程
例如，若要查询进程名中包含“log”的进程及其 PID 号
[root@localhost ~]# pgrep -l "log"
4419 xfs-log/dm-0
7648 xfs-log/sda1
8763 xfs-log/dm-2
8766 xfs-log/dm-3
8887 systemd-logind
8900 abrt-watch-log
8907 abrt-watch-log
9528 rsyslogd
例如：查询由用户 teacher 在 tty2 终端上运行的进程及 PID 号
[root@localhost ~]# pgrep -l -U teacher -t tty2
6098 bash
6144 vim
2.4 查看进程树 pstree 命令
-
pstree命令以属性结构列出进程信息，可以更直观的判断各进程的相互关系（父，子进程）
-
pstree命令默认情况下只显示各进程的名称
“-p”选项，列出对应的PID号
“-u”选项，列出对应的用户名
“-a”选项，列出完整的命令信息
[root@localhost ~]# pstree -aup '//查看当前系统的进程树（包括各进程对应的PID号，用户名，完整命令等信息）'
systemd,1 --switched-root --system --deserialize 21
├─ModemManager,601
│ ├─{ModemManager},631
│ └─{ModemManager},635
├─NetworkManager,667 --no-daemon
│ ├─dhclient,791 -d -q -sf /usr/libexec/nm-dhcp-helper -pf...
│ ├─{NetworkManager},676
│ └─{NetworkManager},678
..省略部分信息
查看用户yang打开的进程及子进程的树结构
[root@localhost ~]# pstree -ap yang
三、控制进程
3.1 进程的启动方式
3.1.1 手工启动
- 前台启动：用户输入命令，直接执行程序
- 后台启动：在命令行尾加入“&”符号
[root@localhost ~]# cp /dev/cdrom mycd.iso& '//在后台运行复制镜像文件进程'
[1] 3227 '//输出信息中心包括后台任务序号，PID号'
3.1.2 调度启动
- 使用at命令，设置一次性任务（如 12:30重启网络服务）
- 使用crontab命令，设置周期性计划任务（如 每周六18:00 备份数据库）
3.2 改变进程的运行方式
3.2.1 挂起当前进程 Ctrl+Z 组合键
将当前进程挂起，即调入后台并停止执行（对于速度缓慢，会耽误其他操作的进程使用）
例如：
在使用 wget 命令下载 Firefox 软件包时，发现下载速度缓慢，为了不耽误其他操作，可以按 Ctrl＋Z 组合键将该下载任务调入后台并暂停执行，代码如下：
[root@localhost ~]# wget ftp://173.17.17.13/firefox-3.6.13.tar.bz2
--12:55:24-- ftp://173.17.17.13/firefox-3.6.13.tar.bz2
=> 'firefox-3.6.13.tar.bz2.1'
Connecting to 173.17.17.13:21… 已连接.
正在以 anonymous 登录 … 登录成功!
==> SYST … 完成. ==> PWD … 完成.
==> TYPE I … 完成. ==> 不需要 CWD.
==> SIZE firefox-3.6.13.tar.bz2 … 9437184
==> PASV … 完成. ==> RETR firefox-3.6.13.tar.bz2 … 完成.
长度:9437184 (9.0M)
0% [ ]0 --.- k/s
'//按Ctrl+Z 组合键'
[1]+ Stopped wget ftp://173.17.17.13/firefox-3.6.13.tar.bz2
3.2.2 查看后台进程 jobs 命令
- 查看处于后台的任务列表。
- 结合“-l”选项可以同时显示出该进程对应的PID号
- 输出结果中，每一行记录对应一个后台进程的状态信息，行首的数字代表该进程在后台的任务编号。
- 若当前终端没有后台进程，将不会显示任何信息
例如：
执行如下的“jobs -l”命令可以看到前面挂起的 wget 下载任务的相关信息。
[root@localhost ~]# jobs -l
[1]+ 28584 停 止 wget ftp://173.17.17.13/firefox-3.6.13.tar.bz2
3.2.3 将后台的进程恢复运行 fg 命令
- 将后台进程恢复到前台运行，可以指定任务序号
- bg（BackGround）命令可以将后台中暂停执行的任务恢复运行，继续在后台执行操作
- fg（ForeGround）命令可以将后台任务恢复到前台运行
- 除非后台任务只有一个，否则bg和fg命令都需要指定后台进程的任务编号作为参数
例如：
执行如下的“fg 1”命令可以将之前挂起至后台的 wget 进程重新调入前台执行。
[root@localhost ~]# fg 1
wget ftp://173.17.17.13/firefox-3.6.13.tar.bz2
…… //省略部分信息
3.3 3.终止进程执行
- Ctrl + C组合键：中断正在执行的命令
- Ctrl + C组合键无法中止后，可以使用专门的进程中止工具 kill，killall，pkill
3.3.1 使用kill命令终止进程
-
kill命令需要使用进程的PID号作为参数
-
若进程无法响应，可结合“-9”选项强行中止进程。强行中止进程可能会到时部分数据丢失，谨慎使用！
例如：
若 SSH 服务的 sshd 进程的 PID 号为 5822，则执行“kill 5822”命令后可以将进程 sshd 终止，具体操作如下：
[root@localhost ~]# pgrep -l "sshd" '//查询目标进程的PID 号'
5822 sshd
[root@localhost ~]# kill 5822 '//终止指定PID 的进程'
[root@localhost ~]# pgrep -l "sshd" '//确认进程已终止(查询时无结果)'
例如:
以下操作展示了强制终止 vim 进程的过程。
[root@localhost ~]# vim tmpfile '//打开vim 程序并挂起作为测试'
[1]+ Stopped vim tmpfile
[root@localhost ~]# jobs –l '//查询目标进程的PID 号'
[1]+ 7095 Stopped vim tmpfile
[root@localhost ~]# kill 7095 '//尝试正常结束进程'
[root@localhost ~]# jobs -l '//但发现vim 进程并未退出'
[1]+ 7095 Stopped vim tmpfile
[root@localhost ~]# kill -9 7095 '//强制终止目标进程'
[root@localhost ~]# jobs -l '//成功终止vim 进程'
[1]+ 2993 已 杀死 vim tmpfile
3.2.2 使用killall命令终止进程
- killall命令通过进程名来中止进程，可终止指定名称所有进程（可理解为终止进程树）
- killall命令同样有“-9”选项，强制终止进程
例如:
执行如下的“killall -9 vim”命令可将所有名为 vim 的进程都强行终止。
[root@localhost ~]# vim testfile1 //挂起第 1 个 vim 测试进程
[1]+ Stopped vim testfile1
[root@localhost ~]# vim testfile2 //挂起第 2 个 vim 测试进程
[2]+ Stopped vim testfile2
[root@localhost ~]# jobs -l //确认待终止的进程信息
[1]- 7144 Stopped vim testfile1
[2]+ 7153 Stopped vim testfile2
[root@localhost ~]# killall -9 vim //通过进程名终止多个进程
[root@localhost ~]# jobs -l
[1]- 7144 Killed vim testfile1
[2]+ 7153 Killed vim testfile2
3.2.3 使用 pkill 命令终止进程
- 根据特定条件终止相应的进程
常用命令选项：
-U：根据进程所属的用户名终止相应的进程
-t：根据进程所在的终端终止相应的进程
例如：
若要终止由用户 hackli 启动的进程（包括登录 Shell），可以执行以下操作。
[root@localhost ~]# pgrep –l -U "hackli" //确认目标进程相关信息3773 bash
[root@localhost ~]# pkill -9 -U "hackli" //强行终止用户hackli 的进程
[root@localhost ~]# pgrep -l -U "hackli" //确认目标进程已被终止
四、at一次性任务设置
- CentOS7系统中的计划任务是由at，cronie软件包提供，通过atd和crond这两个系统服务实现一次性，周期性的计划任务功能，并分别通过at，crontab命令进行计划任务设置
- 开启系统服务atd是at命令设置的计划任务的前提条件
4.1 at命令基本格式
at [HH：MM] [yyyy-mm-dd] at 时：分 年-月-日
4.2 at命令使用顺序
-
查看时间–>设置时间–>输入命令–>Ctrl + D提交任务
-
date：查看当前时间。设置任务，时间不可在当前时间之前
-
命令输入完成后按 Ctrl + D组合键提交任务即可
[root@localhost ~]# date '//查看当前时间'
2019年 11月 13日 星期三 00:45:58 CST
[root@localhost ~]# at 00:48 2019-11-13 '//设置任务执行时间'
at> pgrep -U root |wc -l > /tmp/ps.root '//输入命令（统计该时间点系统中由root用户运行的进程数量，并将数值保存到/tmp/ps.root文件中）'
at> <EOT> '//按Ctrl + D组合键提交任务'
job 1 at Wed Nov 13 00:48:00 2019
[root@localhost ~]# cat /tmp/ps.root '//查看任务完成情况'
175
4.3 atq 命令，查看待执行任务的列表
- 对于已经设置，但并未执行的任务，可通过atq命令查看。（已经执行的任务不会出现）
- atq查看的任务列表，每个任务的序号不会变动，即便1-5个序号任务已经执行完毕，显示出的第六个未执行任务的序号也是6，而不会变成1。
[root@localhost ~]# atq
2 Sun May 7 21:30:00 2017 a root
4.4 atrm 命令，删除指定编号的at任务
- atrm命令用来删除指定编号的at任务，编号可以通过atq查看。
- 删除后的at任务不会出现在atq显示结果中。
[root@localhost ~]# atrm 2 //删除第 2 条 at 计划任务
[root@localhost ~]# atq //确认第 2 条任务已被删除
五、crontab周期性任务设置
- crontab（定时任务）
- 使用crontab命令设置的计划任务可以按预设的周期重复执行，可以大大减轻重复性系统管理任务的操作
- 软件包cronie 提供crontab工具，系统服务crond和配置文件 /etc/crontab。
- 开启系统服务crond 是启动周期性任务的前提条件
5.1 crontab的配置文件和目录
crond通过多个目录和文件设置计划任务，不同类型的任务由不同的配置文件来配置
5.1.1 /etc/crontab 全局配置文件
-
全局配置文件
-
/etc/crontab 文件中设置的是维护Linux系统所需的任务
-
Linux系统及相关程序在安装时自动设置
-
不建议用户手动修改此文件
[root@localhost ~]# cat /etc/crontab '//查看系统任务配置文件'
SHELL=/bin/bash '//设置执行计划任务的Shell环境'
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin '//定义可执行命令及程序的路径'
MAILTO=root '//将任务输出信息发送到指定用户的邮箱'
HOME=/ '//执行计划任务时使用的主目录'
# For details see man 4 crontabs
# Example of job definition:
# .---------------- minute (0 - 59) '//分钟范围：0-59'
# | .------------- hour (0 - 23) '//小时范围：0-23'
# | | .---------- day of month (1 - 31) '//一个月的天数范围：1-31'
# | | | .------- month (1 - 12) OR jan,feb,mar,apr ... '//月数范围：1-12'
# | | | | .---- day of week (0 - 6) (Sunday=0 or 7) OR sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat '//一周的天数范围： 0-6（周日用0或者7表示）'
# | | | | |
# * * * * * user-name command to be executed
5.1.2 /etc/cron.*/ 系统默认设置
-
系统默认设置cron任务的配置文件存放目录
-
软件包crontabs安装后，会在/etc/cron.*/目录下生成存放一些系统默认设置的计划任务目录，设置了系统每个小时，每一天做些什么任务
例如：
/etc/cron.hourly/ 目录下存放的是系统每小时要做的任务可执行脚本
/etc/cron.daily/ 目录下存放的是系统每天要做的任务可执行脚本
/etc/cron.weekly/ 目录下存放的是系统每周要做的任务可执行脚本
/etc/cron.monthly/ 目录下存放的是系统每月要做的任务可执行脚本
这些是可执行脚本，不是cron配置文件，crond服务通过run-parts 工具调用执行这些脚本
5.1.3 /var/spool/cron/用户名 用户定义的位置
-
用户自行设置的cron计划任务将被保存到目录/var/spool/cron/中
-
用户使用crontab命令创建计划任务，就会在/var/spool/cron/目录下生产一个与用户名相同的文件
例如：root用户的cron计划任务保存在配置文件/var/spool/cron/root中
[root@localhost ~]# ls -l /var/spool/cron/*
-rw-------. 1 root root 33 May 7 11:01 /var/spool/cron/root
- crond守护进程会自动检查上述三个文件，若有配置更改，就会载入内存，不需重启crond守护进程就可以使设置生效
5.2 使用crontab命令管理用户的计划任务
常用选项
crontab -e [-u 用户名] '//编辑计划任务 e：edit，编辑，使用方式同Vim编辑器。'
crontab -l [-u 用户名] '//查看计划任务 l：list，列表'
crontab -r [-u 用户名] '//删除计划任务 r：remove，移除'
crontab -l '//查看当前用户的计划列表'
crontab -l -u lisi '//查看lisi用户的计划任务'
crontab -e '//可以操作删除一条计划任务'
crontab -r '//删除用户所有的计划任务'
- 命令格式： 时间周期设置 + 任务内容设置
- 分时日月周的取值范围和命令的说明
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| 分钟 | 取值为0到59之间的任意整数 |
| 小时 | 取值为0到23之间的任意整数 |
| 日期 | 取值为1到31之间的任意整数 |
| 月份 | 取值为1到12之间的任意整数 |
| 星期 | 取值为0到7之间的任意整数,0或7代表星期日 |
| 命令 | 要执行的命令或程序脚本 |
时间数值的特殊表示方法
- 表示该范围内的任意时间
， 表示间隔的多个不连续的时间点
- 表示一个连续的时间范围
/ 指定间隔的时间频率
例如：
0 17 * * 1-5 ‘//表示周一到周五每天17:00’
30 8 * * 1，3，5 ‘// 表示每周一，三，五的8点30分’
0 8-18/2 * * * ‘// 表示8点到18点之间每2小时’
0 * */3 * * ‘//表示每3天’
- “分钟”字段应该填写一个具体的时间数值，不可是“*”，否则将会每一分钟都执行一次任务
如：每天15:30将/home/中zhangsan目录复制到/opt/中
[root@localhost ~]# crontab -e '//编辑计划任务'
进入编辑列表开始编辑，操作类似vim 编辑器
30 15 * * * /usr/bin/cp -r /home/zhangsan /opt/ '//在其中编辑好任务，wq保存退出'