CentOS 7进程和计划任务管理（理论+实践）

查看和控制进程

程序与进程的关系

• 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
• 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

简单的说，程序是指电脑可以识别运行的指令集合。进程是一个正在执行的程序。进程是程序的一部分，程序运行的时候会产生进程。

查看进程

了解系统中进程的状态是对进程进行管理的前提，使用不同的命令工具可以从不同的 角度查看进程状态。

• ps命令——查看静态的进程统计信息

  • 命令格式

  ps [选项]

  • 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。

  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：使用长格式显示进程信息。

  -f：使用完整的格式显示进程信息。

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[root@localhost ~]# ps aux
USER        PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root          1  0.0  0.3 193700  6500 ?        Ss   14:05   0:06 /usr/lib/systemd/system
root          2  0.0  0.0      0     0 ?        S    14:05   0:00 [kthreadd]
root          3  0.0  0.0      0     0 ?        S    14:05   0:00 [ksoftirqd/0]
root          5  0.0  0.0      0     0 ?        S<   14:05   0:00 [kworker/0:0H]
root          7  0.0  0.0      0     0 ?        S    14:05   0:00 [migration/0]
root          8  0.0  0.0      0     0 ?        S    14:05   0:00 [rcu_bh]
root          9  0.0  0.0      0     0 ?        S    14:05   0:02 [rcu_sched]
root         10  0.0  0.0      0     0 ?        S    14:05   0:00 [watchdog/0]
...//省略部分内容...

在上面的输出信息中，第一行为列表标题，其各字段含义如下：

USER：启动该进程的用户账号的名称。

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。

%MEM：内存占用的百分比。

VSZ：占用虚拟内存（swap 空间）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。“?”表示未知或不需要终端。

STAT：显示进程当前的状态，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）。

START：启动该进程的时间。

TIME：该进程占用的 CPU 时间。

COMMAND：启动该进程的命令的名称。

[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 - 48425 ep_pol 14:05 ?        00:00:06 /usr/lib/systemd/systemd --switche
1 S root          2      0  0  80   0 -     0 kthrea 14:05 ?        00:00:00 [kthreadd]
1 S root          3      2  0  80   0 -     0 smpboo 14:05 ?        00:00:00 [ksoftirqd/0]
1 S root          5      2  0  60 -20 -     0 worker 14:05 ?        00:00:00 [kworker/0:0H]
1 S root          7      2  0 -40   - -     0 smpboo 14:05 ?        00:00:00 [migration/0]
1 S root          8      2  0  80   0 -     0 rcu_gp 14:05 ?        00:00:00 [rcu_bh]
1 S root          9      2  0  80   0 -     0 rcu_gp 14:05 ?        00:00:02 [rcu_sched]
5 S root         10      2  0 -40   - -     0 smpboo 14:05 ?        00:00:00 [watchdog/0]
5 S root         11      2  0 -40   - -     0 smpboo 14:05 ?        00:00:01 [watchdog/1]
...//省略部分内容...

在上面的输出信息中，我们可以看出两个输出结果相比较来说ps -elf输出的内容更为全面，其列表字段也有些不同，含义如下：

UID：与上面的USER含义相同。

PPID：当前进程的父进程。

C ：cpu的占用 。

PRI ：优先级（用户态的优先级）。

NI ：内核优先级（-20~19） 数值越低优先级越高。

ADDR ：运行状态 （-表示正在运行）。

SZ ： 表示占用swap交换分区容量。

WCHAN：当前进程内核态的名称

直接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
  1624 pts/0    00:00:00 bash
 12076 pts/0    00:00:00 ps

• top命令——查看进程动态信息

  使用 ps 命令查看到的是一个静态的进程信息，并不能连续地反馈出当前进程的运行状态。若希望以动态刷新的方式显示各进程的状态信息，可以使用 top命令。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，默认情况下每三秒钟刷新一次，其作用基本类似于Windows操作系统中的任务管理器。

Tasks: 145 total,   1 running, 144 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.0 us,  0.2 sy,  0.0 ni, 99.8 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :  1867048 total,   478488 free,   339336 used,  1049224 buff/cache
KiB Swap:  4194300 total,  4193864 free,      436 used.  1294208 avail Mem 

   PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND             
   615 root      20   0  305296   6204   4820 S   0.3  0.3   0:13.89 vmtoolsd             
     1 root      20   0  193700   6500   3688 S   0.0  0.3   0:07.02 systemd             
     2 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.02 kthreadd             
     3 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.31 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   0:00.11 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   0:02.43 rcu_sched           
    10 root      rt   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.12 watchdog/0       

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，相关信息的含义表述如下：

Tasks系统任务信息：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

CPU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

Mem内存占用信息：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

Swap交换空间占用：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。

在top命令模式下还可以通过"c键"会根据CPU占用情况来排序列表；"m键"会根据内存占用情况来排序；“q键“退出模式

• pgrep 命令——查询进程信息

  通过pgrep命令，可以只指定进程的一部分名称进行查询

  • 常用格式

  -l： [进程名称]

  -U [用户名称]

  -t [终端]

[root@localhost ~]# pgrep -l "log"
291 xfs-log/sda2

[root@localhost ~]# pgrep -l -U root -t tty1
10050 X

• pstree 命令——查看进程树

  pstree 命令可以输出Linux操作系统中各进程的树形结构，以更加直观地判断各进程之间的相互关系（父进程、子进程）。

  • 常用格式

  -a：显示完整信息

  -u：列处对应用户名

  -p：列出对应PID号

[root@localhost ~]# pstree -aup
systemd,1 --switched-root --system --deserialize 21
  ├─ModemManager,575
  │   ├─{ModemManager},591
  │   └─{ModemManager},601
  ├─NetworkManager,669 --no-daemon
  │   ├─dhclient,793 -d -q -sf /usr/libexec/nm-dhcp-helper -pf /var/run/dhclient-ens33.pid -lf...
  │   ├─{NetworkManager},681
  │   └─{NetworkManager},685
  ├─VGAuthService,567 -s
  ├─abrt-watch-log,577 -F Backtrace /var/log/Xorg.0.log -- /usr/bin/abrt-dump-xorg -xD
  ├─abrt-watch-log,618 -F BUG: WARNING: at WARNING: CPU: INFO: possible recursive locking detectedernel BU
  ├─abrtd,569 -d -s
...//省略部分内容...

也可以只查看属于指定用户的进程树结构，只要指定用户名作为参数即可。

[root@localhost ~]# pstree -ap sun
at-spi-bus-laun,12820
  ├─dbus-daemon,12825 --config-file=/usr/share/defaults/at-spi2/accessibility.conf --nofork ...
  │   └─{dbus-daemon},12826
  ├─{at-spi-bus-laun},12821
  ├─{at-spi-bus-laun},12822
  └─{at-spi-bus-laun},12824

at-spi2-registr,12828 --use-gnome-session
  ├─{at-spi2-registr},12831
  └─{at-spi2-registr},12832
...//省略部分内容...

控制进程

1、启动进程

在 Linux操作系统中，可以由用户手工启动或者按预订计划调度启动新的进程

• 手工启动进程
  • 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 /opt/data/Packages/ /mnt/ & //将Packages目录复制到mnt目录，并在后台运行
[1] 15054                    //显示后台运行文件任务序号、PID号            

• 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

2、改变进程的运行方式

• Ctrl+Z组合键挂起当前的进程

  当 Linux 操作系统中的命令正在前台执行时，按Ctrl＋Z 组合键可以将当前命令调入后台并停止执行。

[root@localhost ~]# cp -r /opt/data/Packages/ /mnt    //执行命令将Packages文件复制到mnt目录
^Z                                        //按Ctrl＋Z 组合键将任务调到后台运行，并停止任务
[1]+  已停止               cp -i -r /opt/data/Packages/ /mnt  //任务调到后台并停止
[root@localhost ~]# 

• jobs命令——查看后台的进程

  需要查看当前终端中在后台运行的进程任务时，可以使用 jobs 命令，结合“-l”选项可以同时显示该进程对应的 PID号。

[root@localhost ~]# jobs -l   //查看后台运行的进程
[1]+ 15254 停止                  cp -i -r /opt/data/Packages/ /mnt   //显示后台信息

• fg命令——将后台的进程恢复运行

  使用 fg命令可以将后台任务重新恢复到前台运行。除非后台中的任务只有一个，fg 命令需要指定后台进程的任务编号作为参数。

[root@localhost ~]# fg 1                //将后台任务调制前台运行
cp -i -r /opt/data/Packages/ /mnt      //任务返回前台继续运行

• bg命令——将后台中暂停执行任务在后台恢复执行

  使用bg命令，可以将后台中暂停执行（如按Ctrl＋Z 组合键挂起）的任务恢复运行，继续在后台执行操作,除非后台中的任务只有一个，否则 bg命令需要指定后台进程的任务编号作为参数。

[root@localhost ~]# jobs -l              //查看后台运行进程
[1]+ 15254 停止                  cp -i -r /opt/data/Packages/ /mnt
[root@localhost ~]# bg 1                //启动在后台暂停的程序，并在后台执行
[1]+ cp -i -r /opt/data/Packages/ /mnt &   //开始执行任务
[root@localhost ~]# jobs -l        //查看后台运行进程
[1]+ 15254 运行中               cp -i -r /opt/data/Packages/ /mnt &  //任务继续在后台运行

3、终止进程执行

• kill命令——用于终止指定PID号的进程

  通过 kill 命令终止进程时，需要使用进程的 PID 号作为参数。无特定选项时，kill 命令将给该进程发送终止信号并正常退出运行，若该进程已经无法响应终止信号，则可以结合“-9”选项强行终止进程。

[root@localhost ~]# rm -rf /mnt/Packages/        //删除mnt目录下Packages目录为文件
[root@localhost ~]# cp -r /opt/data/Packages/ /mnt & //复制文件Packages到mnt目录，并在后台运行
[1] 15602
[root@localhost ~]# jobs -l   //查看后台运行任务，并显示PID号
[1]+ 15602 运行中               cp -i -r /opt/data/Packages/ /mnt &
[root@localhost ~]# kill 15602   //终止后台运行的PID号为15602的任务
[root@localhost ~]# jobs      //查看后台任务
[1]+  已终止               cp -i -r /opt/data/Packages/ /mnt  //任务已终止

[root@localhost ~]# rm -rf /mnt/Packages/    //删除mnt目录下Packages目录为文件
[root@localhost ~]# cp -r /opt/data/Packages/ /mnt & //复制文件Packages到mnt目录，并在后台运行
[1] 15754
[root@localhost ~]# kill -9 15754      //强制停止PID号为15754的任务
[root@localhost ~]# jobs -l           //查看后台任务信息
[1]+ 15754 已杀死               cp -i -r /opt/data/Packages/ /mnt   //任务强制停止

• killall命令——用于终止指定名称的所有进程

  使用killall命令可以通过进程名称来终止进程，当需要结束系统中多个相同名称的进程时，使用 killall 命令将更加方便，效率更高。killall 命令同样也有“-9”选项。

[root@localhost ~]# rm -rf /mnt/Packages/              //删除mnt目录中刚复制的Packages
[root@localhost ~]# cp -r /opt/data/Packages/ /mnt & //复制文件Packages到mnt目录，并在后台运行
[1] 15825
[root@localhost ~]# cp -r /opt/data/Packages/ /boot &
[2] 15827                                        //复制文件Packages到目录boot，并在后台运行
[root@localhost ~]# killall cp                //停止全部cp任务
[1]-  已终止               cp -i -r /opt/data/Packages/ /mnt
[2]+  已终止               cp -i -r /opt/data/Packages/ /boot  //已全部停止

[root@localhost ~]# vim /mnt/data1 &           //编辑文件data1，并在后台运行
[1] 16007
[root@localhost ~]# vim /mnt/data2 &           //编辑文件data2，并在后台运行
[2] 16009

[1]+  已停止               vim /mnt/data1
[root@localhost ~]# jobs -l                  //查看后台运任务
[1]- 16007 停止 (tty 输出)     vim /mnt/data1
[2]+ 16009 停止 (tty 输出)     vim /mnt/data2
[root@localhost ~]# killall -9 vim             //强制结束后台vim程序
[1]-  已杀死               vim /mnt/data1  
[2]+  已杀死               vim /mnt/data2     //已强制停止

• pkill命令——根据特定条件终止相应的进程

  使用 pkill命令可以根据进程的名称、运行该进程的用户、进程所在的终端等多种属性终止特定的进程，大部分选项与pgrep命令基本类似。

• 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

  -9：强制结束进程（结合-U命令可以强制指定用户下线）

[root@localhost ~]# who      //查看登录用户
root     pts/0        2019-08-27 22:02 (192.168.144.1)
sun      :0           2019-08-27 20:04 (:0)
[root@localhost ~]# pkill -9 -U sun   //强制sun客户下线
[root@localhost ~]# who      //查看登录用户
root     pts/0        2019-08-27 22:02 (192.168.144.1)   //sun用户被踢出

计划任务管理

在Linux 操作系统中，除了用户即时执行的命令操作以外，还可以配置在指定的时间、指定的日期执行预先计划的系统管理任务（如定期备份、定期采集监测数据）。CentOS 系统中默认已安装了at、cronie软件包，通过 atd和 crond这两个系统服务实现一次性、周期性计划任务的功能，并分别通过 at、crontab 命令进行计划任务设置。

at 一次性任务设置

设置一次性计划任务时，在at 命令行中依次指定计划执行任务的时间、日期作为参数（若只指定时间则表示当天的该时间，若只指定日期则表示该日期的当前时间），确认后将进入带“at>”提示符的任务编辑界面，每行设置一条执行命令，可以依次设置多条语句，最后按 Ctrl＋D 组合键提交任务。所设置的命令操作将在计划的时间点被依次执行。

• 命令格式

  at [HH:MM] [YYYY-MM-DD]

• atq命令：查看计划性任务
• atrm [序列号]：删除任务

[root@localhost ~]# date                //获取当前时间
2019年 08月 27日 星期二 23:40:32 CST
[root@localhost ~]# at 23:45 2019-08-27   //设置一次性计划任务，在23：45分执行
at> ps aux | wc -l > /opt/ps.txt      //输入指令查看进程，并统计信息，生成文件ps.txt
at> <EOT>                           //输入结束后按Ctrl＋D组合键提交任务
job 1 at Tue Aug 27 23:45:00 2019    
[root@localhost ~]# atq              //查看计划性任务
1   Tue Aug 27 23:45:00 2019 a root
[root@localhost ~]# date             //获取当前时间
2019年 08月 27日 星期二 23:46:51 CST
[root@localhost ~]# ls /opt            //查看计划性任务是否执行，看文件是否生成文件
data  ps.txt  rh                    //成功生成文件ps.txt
[root@localhost ~]# date
2019年 08月 27日 星期二 23:49:42 CST
[root@localhost ~]# at 23:53 2019-08-27    //设置一次性计划任务，在23：53分执行
at> ps aux | wc -l > /opt/ps1.txt        //输入指令查看进程，并统计信息，生成文件ps1.txt
at> <EOT>                                 //输入结束后按Ctrl＋D组合键提交任务
job 2 at Tue Aug 27 23:53:00 2019
[root@localhost ~]# atq                //查看计划性任务
2   Tue Aug 27 23:53:00 2019 a root
[root@localhost ~]# atrm 2              //删除计划性任务2
[root@localhost ~]# atq                 //查看计划性任务
[root@localhost ~]#                     //成功删除

crontab 周期性任务设置

使用crontab 命令设置的计划任务可以按预设的周期重复执行，从而大大减轻设置重复性系统管理任务的操作。启用周期性任务也有一个前提条件，即对应的系统服务crond必须已经运行。

1、crontab 的配置文件和目录

• /etc/crontab——系统任务配置文件

[root@localhost ~]# cat /etc/crontab
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 

# For details see man 4 crontabs

# Example of job definition:
# .---------------- 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

• ）/var/spool/cron/——用户 cron任务的配置文件存放目录

  由用户自行设置的cron计划任务将被保存到目录/var/spool/cron/中，文件名与用户名相同。

2、使用 crontab 命令管理用户的计划任务

• 命令格式

  crontab [选项] [-u 用户名]

• 常用选项

  -e ：编辑计划任务

  -l：查看计划任务

  -r：删除计划任务

• 周期性计划任务书写格式

  * * * * * run_command	字段	含义	说明
  *	分钟	取值为0~59之间的任意整数
  *	小时	取值为0~23之间的任意整数
  *	日期	取值为1~31之间的任意整数
  *	月份	取值为1~12之间的任意整数
  *	星期	取值为0~7之间的任意整数，0或7代表星期日
  run_command	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

  
  [root@localhost ~]# crontab -e             //编辑周期性计划任务

33 00 /usr/bin/cp -r /home/sun /opt/ //每天00：33分执行复制命令
~
~
:wq //保存退出
[root@localhost ~]# crontab -l //查看周期性计划任务
33 00 /usr/bin/cp -r /home/sun /opt/ //设置的周期性计划任务
[root@localhost ~]# crontab -r //删除周期性计划任务
[root@localhost ~]# crontab -l //查看周期性计划任务
no crontab for root //没有设置的周期性计划任务

谢谢观看，希望能够帮助到大家！！！