Linux系统的进程和计划任务管理

查看进程

程序和进程的关系

一、程序

• 保存在硬盘、光盘等介质中的可执行代码和数据
• 文件中静态保存的代码

二、进程

• 在CPU及内存中运行的程序代码
• 动态执行的代码
• 每个程序可以创建一个或多个进程

三、线程

• 线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。
• 它被包含在进程之中，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。

查看进程信息

查看静态的进程统计信息（ps）

一、ps aux

ps aux

每一列对应的内容：

• USER：进程的用户。
• PID：进程的ID。
• %CPU：进程占用的CPU百分比。
• %MEM：占用内存的百分比。
• VSZ：该进程使用的虚拟内存量（KB）。
• RSS：该进程占用的物理内存量（KB）。
• TTY：启动进程的终端名。不是从终端启动的进程则显示为 ?
• STAT：该行程的状态（D：不可中断的休眠状态；R：正在运行状态；S：处于休眠状态，可被唤醒；T：停止状态，可能是在后台暂停或进程处于跟踪调试状态；Z：僵尸进程，进程已经中止，但是部分程序还在内存当中）
  僵尸进程：一个进程结束了，但是如果该进程的父进程已经先结束了，那么该进程就不会变成僵尸进程，因为每个进程结束的时候，系统都会扫描当前系统中所运行的所有进程，看有没有哪个进程是刚刚结束的这个进程的子进程，如果是的话，就由Init来接管它，成为它的父进程，子进程退出后init会回收其占用的相关资源。但是当子进程比父进程先结束，而父进程又没有回收子进程，释放子进程占用的资源，此时子进程将成为一个僵尸进程。
• START：该进程被触发启动时间。
• TIME：该进程实际使用CPU运行的时间。
• COMMAND：进程的启动命令。

二、ps -elf

ps -elf

-e：显示系统内的所有进程信息。
-l：使用长格式显示进程信息。
-f：使用完整的格式显示进程信息。

每一列对应的内容：

• F：内核分配给进程的系统标记。
• S：进程的状态。
• UID：启动这些进程的用户。
• PID：进程的进程ID。
• PPID：父进程的进程号（如果该进程是由另一个进程启动的）。
• C：进程生命周期中的CPU利用率。
• PRI：进程的优先级（越大的数字代表越低的优先级）。
• NI：谦让度值用来参与决定优先级。
• ADDR：进程的内存地址。
• SZ：假如进程被换出，所需交换空间的大致大小。
• WCHAN：若该进程在睡眠，则显示睡眠中的系统函数名。
• STIME：进程启动时的系统时间。
• TTY：进程启动时的终端设备。
• TIME：运行进程需要的累计CPU时间。
• CMD：进程的启动命令。

查看动态的进程排名信息（top）

top命令格式：

top

一、每一行对应的内容
1、第一行是任务队列信息

• 20:52:05 ###系统时间
• up 19min ###系统已运行时长
• 2 users ###当前登录用户数
• load average: 0.07, 0.07, 0.08 ###系统负载，即单位时间内系统处理的任务数，后面三个数值分别为1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值

2、第二行是进程信息

• Tasks ：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 ：僵死的进程数

3、第三行是CPU的信息

• us ：用户占用
• sy ：内核占用
• ni ：优先级调度占用
• id ：空闲CPU，要了解空闲的 CPU 百分比，主要看%id 部分
• 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

4、第四行是内存的信息

• total ：总内存空间
• free ：空闲内存
• used ：已用内存
• buff/cache：物理内存和交换内存的缓冲区总和

5、第五行是交换空间的信息

• total ：总交换空间
• free ：空闲交换空间
• used ：已用交换空间
• avail Mem：可用物理空间

二、进程信息区每一列对应的内容：

• PID ：进程id
• USER：进程所有者的用户名
• PR ：优先级
• NI ：谦让度值。负值表示高优先级，正值表示低优先级
• VIRT：进程使用的虚拟内存总量，单位kb
• RES ：进程使用的物理内存大小，单位kb
• SHR：共享内存大小，单位kb
• S ：进程状态
• %CPU：上次更新到现在的CPU时间占用百分比
• %MEM：进程使用的物理内存百分比
• TIME+：进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒
• COMMAND：命令名/命令行

三、top常用命令：

• P 键：根据CPU使用百分比大小进行排序
• M 键：根据驻留内存大小进行排序
• N 键：根据启动时间进行排序
• c 键：切换显示命令名称和完整命令行
• h 键：可以获得 top程序的在线帮助信息
• k 键：根据提示输入指定进程的 PID 号并按 Enter 键终止对应的进程
• q 键：退出 top 程序
• 数字1 键：显示CPU个数和状态

根据特定条件查询进程PID信息（pgrep）

pgrep相关选项：

• -l：显示进程名，缺省时只输出PID号
• -U：指定特定用户
• -t：指定终端

pgrep -l "log"

模糊的查询到PID号和进程名：

pgrep -l -U zzw

在虚拟机中切换用户名，然后通过用户名来查询相关的进程或PID信息

查看进程树pstree

以树形结构列出进程信息：

pstree -aup

-a：显示完整信息
-u：列出对应用户名
-p：列出对应PID号

只查看属于指定用户的进程树：

pstree -aup zzw

在虚拟机中切换zzw这个用户并执行top命令

然后在Xshell中查看：

控制进程

进程的启动方式

一、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
  后台启动可以输出信息中包括后台任务序号、PID号

例如cp这个命令如果复制的内容过大，会需要一定的时间来等待

此时如果使用后台启动，所有的过程都会在后台执行：

可以执行ps -elf命令来查看是否完成

二、调度启动

• 使用at命令，设置一次性计划任务
• 使用crontab命令，设置周期性计划任务

进程的前后台调度

一、Ctrl+Z组合键

• 将当前的进程挂起，即调入后台并停止执行
  二、jobs命令
  查看处于后台的任务列表

jobs -l

三、fg命令
将后台进程恢复到前台运行，可指定任务序号

上图挂起两个后台进程，当把第一个后台进程恢复到前台进程后，top命令发现还有一个进程处于stopped状态，只有当两个后台进程都恢复就没有处于stopped状态的进程了

终止进程的运行

一、Ctrl+C组合键

• 终端正在执行的命令
  二、kill、killall命令
• kill用于种植指定PID号的进程
• killall用于终止指定名称相关的所有进程
• -9选项用于强制终止
  
  kill -9强制终止了进程2，进程2中如果没有保存的内容就会丢失
  killall也是如此，killall -9 vim强制终止了所有vim的进程
  
  三、pkill命令
• 根据特定条件终止相应的进程
• 常用选项：
  -U：根据进程所属的用户名终止相应进程
  -t：根据进程所在的终端终止相应进程
  
  把“zzw”这个用户的所有进程全部终止，在虚拟机上显示该用户“以杀死”并且自动切换回root用户
  

at一次性任务设置

at [HH:MM] [yyyy-mm-dd]（不携带日期表示为当天）

当前时间为11：02：21，用at命令设置在当天的11：04的时候重启一次，按Ctrl+D提交任务，表示只会进行一次操作

atq：查看为执行的任务列表
atrm 3：删除序号3的任务

crontab周期性任务设置

crontab命令

1、按照预先设置的时间周期（分钟、小时、天、月、周）重复执行用户指定的命令操作
2、属于周期性计划任务
3、主要设置文件

• 全局配置文件，位于文件：/etc/crontab
• 系统默认的设置，位于目录：/etc/cron.*/
• 用户定义的设置，位于文件：/var/spool/cron/用户名

管理crontab计划任务

编辑计划任务：
crontab -e [-u 用户名]
-u缺省时默认是针对当前用户

查看计划任务：
crontab -l [-u 用户名]

删除计划任务：
crontab -r [-u 用户名]

crontab任务配置的格式

字段	说明
分钟	取值为从0到59之间的任意整数
小时	取值为从0到23之间的任意整数
日期	取值为从1到31之间的任意整数
月份	取值为从1到12之间的任意整数
星期	取值为从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（使用绝对路径表示）

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时间点
• -表示一个连续的时间范围
• /指定间隔的时间频率

crontab -e [-u root]

1. 每分钟定时执行一次规则：

每1分钟执行：
*/1****或者*****

每5分钟执行：
*/5 * * * *

2. 每小时定时执行一次规则：

每小时执行：
0 * * * *或者0 */1 * * *
 
每天上午7点执行：
0 7 * * *

每天上午7点10分执行：
10 7 * * *

3. 每天定时执行一次规则：

每天执行：
0 0 * * *

4. 每周定时执行一次规则：

每周执行：
0 0 * * 0

5. 每月定时执行一次规则：

每月执行：
0 0 1 * *

6. 每年定时执行一次规则：

每年执行：
0 0 1 1 *

7. 其他例子

5 * * * * ls 指定每小时的第5分钟执行一次ls命令
30 5 * * * ls 指定每天的 5:30 执行ls命令
30 7 8 * * ls 指定每月8号的7：30分执行ls命令
30 5 8 6 * ls 指定每年的6月8日5：30执行ls命令
30 6 * * 0 ls 指定每星期日的6:30执行ls命令[注：0表示星期天，1表示星期1，以此类推，也可以用英文来表示，sun表示星期天，mon表示星期一等。]
30 3 10,20 * * ls 每月10号及20号的3：30执行ls命令[注：“，”用来连接多个不连续的时段]
25 8-11 * * * ls 每天8-11点的第25分钟执行ls命令[注：“-”用来连接连续的时段]
*/15 * * * * ls 每15分钟执行一次ls命令 [即每个小时的第0 15 30 45 60分钟执行ls命令 ]
30 6 */10 * * ls 每个月中，每隔10天6:30执行一次ls命令[即每月的1、11、21、31日是的6：30执行一次ls命令。]

输出语句：

echo '30 7 * * 6 /usr/bin/systemctl httpd restart' >> /var/spool/cron/root

每个星期6的7点30会以root用户执行重启httpd这个服务