Linux中的进程和计划任务

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一、进程及其命令介绍

1.1 什么是进程

要想了解进程，首先我们要了解什么是程序。

程序是一组计算机能识别和执行的指令，运行于电子计算机上，满足人们某种需求的信息化工具；而进程则是运行中的程序的一个副本，是被载入内存的一个指令集合，是资源分配的单位。

在Linux系统中：

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
都由其父进程创建

1.2 进程的特征

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

二、进程管理的相关命令

2.1 ps命令

ps，全称 process state，进程状态。

ps可以查看进程当前状态，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/pid号 下的各文件中。

格式：ps [选项]

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

ps aux（可以查看系统中的所有进程）

USER：进程的属主
PID：进程号
%CPU：进程所占CPU的百分比
%MEM：进程所占物理内存的百分比
VSZ：进程所占用的虚拟内存的大小
RSS：进程所占用的物理内存的大小
TTY：进程是在哪个终端运行的；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
STAT：进程的状态；D为不可被唤醒的睡眠状态，通常用于 I/O ；R为该进程正在运行；S为该进程处于睡眠状态，可被唤醒；T为停止状态，可能是在后台暂停或进程处于除错状态；Z为僵尸进程，进程已经中止，但是还是占用硬件资源；X为死掉的进程；< 为高优先级；N为低优先级；L为被锁入内存； s 为包含子进程；l 为多线程；+为位于后台
START：进程的启动时间
10.TIME：进程占用CPU的运算时间
COMMAND：产生该进程的命令

ps -le（查看系统中所有的进程）
（注：不仅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）

F：进程标志，说明进程的权限，常见的标志有两个: 1：进程可以被复制，但是不能被执行；4：进程使用超级用户权限
S：进程状态。具体的状态和 ps aux 命令中的 STAT 状态一致
UID：运行此进程的用户的 ID
PID：进程号
PPID：父进程号
C：进程的CPU使用率，单位为百分比
PRI：进程的优先级，数值越小，该进程的优先级越高，越早被 CPU 执行；系统定义不可以人为修改
NI：进程的优先级，数值越小，该进程越早被执行；可以人为修改
ADDR：该进程在内存的哪个位置
SZ：该进程占用多大内存
WCHAN：该进程是否运行；- 代表正在运行
TTY：该进程由哪个终端产生
TIME：该进程占用 CPU 的运算时间，注意不是系统时间
CMD：产生此进程的命令名

PRI（最终的值）= PRI（不可变）+ NI（可变）

修改 NI 的值就可以改变进程的优先级。NI 值越小，进程的 PRI 就会降低，该进程就越优先被 CPU 处理；反之，NI 值越大，进程的 PRI 值就会増加，该进程就越靠后被 CPU 处理。

修改 NI 值时有几个注意事项：

NI 范围是 -20~19。
普通用户调整 NI 值的范围是 0~19，而且只能调整自己的进程。
普通用户只能调高 NI 值，而不能降低。如原本 NI 值为 0，则只能调整为大于 0。
只有 root 用户才能设定进程 NI 值为负值，而且可以调整任何用户的进程。

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，进而更清楚地了进程的运行状态。

格式：top [选项]

选项	作用
-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
-p 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

在这里插入图片描述
第一行：

17：34：54：当前系统时间
up 6 min：系统已经运行的时间，我现在运行了6分钟
1 user：当前登录了1个用户
load average：0.00 0.14 0.12：系统在之前的1 分钟、5 分钟、15 分钟的平均负载

第二行为进程信息：

118 total：系统中的进程总数，当前为118个
1 running：正在运行的进程数，当前为1个
117 sleeping：睡眠的进程数，当前为117个
0 stopped：正在停止的进程数，当前为0个
0 zembie：僵尸进程数，当前为0个。如果不是 0，则需要手工检查僵尸进程

第三行为CPU信息：

0.0 us ：用户模式占用的 CPU 百分比
0.2 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
99.8 id：空闲 CPU 占用的 CPU 百分比
0.0 wa：等待输入/输出的进程占用的 CPU 百分比
0.0 hi：硬中断请求服务占用的 CPU 百分比
0.0 si：软中断请求服务占用的 CPU 百分比
0.0 st：st（steal time）意为虚拟时间百分比，就是当有虚拟机时，虚拟 CPU 等待实际 CPU 的时间百分比

第四行为物理内存信息：

1867048 total：物理内存的总量，单位为KB
1507208 free：己经使用的物理内存数量
156752 used:空闲的物理内存数量
203088 buff/cache:作为缓冲的内存数量

第五行为交换分区（swap）信息:

4194300 total:交换分区（虚拟内存）的总大小
4194300 free:空闲交换分区的大小
0 used:已经使用的交换分区的大小
1531116 avail Mem:可用内存大小

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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

pgrep命令用来查看指定的进程。

格式：pgrep [选项] 参数

选项	作用
-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

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2.4 pstree命令

pstree命令用于以树形结构列出进程信息

格式：pstree [选项] [pid/进程名]

选项	作用
-a	显示启动每个进程对应的完整指令，包括启动进程的路径、参数等
-p	显示pid
-T	不显示线程thread,默认显示线程
-u	显示用户切换
-H pid	高亮显示指定进程及其前辈进程

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2.5 lsof命令

lsof，全称 list opened files，列举系统中已经被打开的文件。

通过 lsof 命令，我们就可以根据文件找到对应的进程信息，也可以根据进程信息找到进程打开的文件。

格式：lsof [选项]

选项	作用
-c 字符串	只列出以字符串开头的进程打开的文件
+d 目录名	列出某个目录中所有被进程调用的文件
-u 用户名	只列出某个用户的进程打开的文件
-p pid	列出某个 PID 进程打开的文件

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2.6 kill命令

kill，杀死，在Linux中用来干掉某个进程。实际上，kill 命令只是用来向进程发送一个信号，至于这个信号是什么，是用户指定的。

格式：kill [-信号] pid

信号	作用
0	程序退出时收到该信息
1	挂掉电话线或终端连接的挂起信号，这个信号也会造成某些进程在没有终止的情况下重新初始化
2	表示结束进程，但并不是强制性的，常用的 “Ctrl+C” 组合键发出就是一个 kill -2 的信号
3	退出
9	杀死进程，即强制结束进程
11	段错误
15	正常结束进程，是 kill 的默认信号，即 kill 不加信号

2.7 killall命令

killall 也是用于关闭进程的一个命令，但和 kill 不同的是，killall 命令不再依靠 PID 来杀死单个进程，而是通过程序的进程名来杀死一类进程，也正是由于这一点，该命令常与 ps、pstree 等命令配合使用。

格式：killall [选项] [信号] 进程名

选项	作用
-i	人机交互，杀死进程前询问
-I	忽略进程的大小写

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（注：工作中千万不要乱杀某些服务进程，不然轻则跑断腿，重则跑路）

2.8 pkill命令

当作于管理进程时，pkill 命令和 killall 命令的用法相同，都是通过进程名杀死一类进程，通过 killall 命令杀死 sshd 进程的方式来踢出用户，非常容易误杀死进程，要么会把 sshd 服务杀死，要么会把自己的登录终端杀死。

不管是使用 kill 命令按照 PID 杀死登录进程，还是使用 killall 命令按照进程名杀死登录进程，都是非常容易误杀死进程的，而使用 pkill 命令则不会。

格式：pkill [-信号] 进程名

信号	作用
0	程序退出时收到该信息
1	挂掉电话线或终端连接的挂起信号，这个信号也会造成某些进程在没有终止的情况下重新初始化
2	表示结束进程，但并不是强制性的，常用的 “Ctrl+C” 组合键发出就是一个 kill -2 的信号
3	退出
9	杀死进程，即强制结束进程
11	段错误
15	正常结束进程，是 kill 的默认信号，即 kill 不加信号

pkill命令踢出登陆用户

  pkill [-t 终端号] 进程名  
  -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

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2.9 进程启动方式

进程启动方式有两种，一是前台启动，就是我们日常输入命令后执行，如果执行的是下载或者拷贝一些超大的文件，在此期间，我们是不能进行其他操作的；二是后台启动，就是在前台启动的命令后面加上加上空格&，后台启动的任务是挂起在后台的，在此期间，我们可以进行其他的操作

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ctrl+z：前台执行某些命令时，按 ctrl+z，可以暂停任务

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bg [序号]：可以从新开始停止的服务

fg [序号]：将后台任务转为前台

2.10 at命令

at用于执行一次性任务，只执行一次

格式：at [选项] [时间]

时间格式：HH:MM YYYY-MM-DD

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2.11 crontab命令

crontab命令用于执行重复式的命令，比如每周一都进行备份，就可以使用crontab命令，而不需要每周一都手动备份。

格式：crontab [选项] [文件]

选项	作用
-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
-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
-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

在书写 crontab 定时任务时，需要注意以下几个事项：

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。

crontab -e 进入crontab编辑页面（vim编辑）

格式为：* * * * * 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都表示星期天）

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在时间表示中，还有一些特殊符号

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 * * * 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
- (减号)	代表连续的时间范围。比如 0 5 * * 1-6 代表在周一到周六的凌晨 5 点 0 分执行命令
/（正斜杠）	代表每隔多久执行一次。比如 /10 * * * 代表每隔 10 分钟就执行一次命令