linux进程和计划任务管理

标签：用户 crontab 命令 任务 linux 进程 执行

一、查看和控制进程

程序是保存在外部存储介质（如硬盘）中的可执行机器代码和数据的静态集合，而进程是在 CPU 及内存中处于动态执行状态的计算机程序。在 Linux 操作系统中，每个程序启动后可以创建一个或多个进程。例如，提供 Web 服务的 httpd 程序，当有大量用户同时访问Web 页面时，httpd 程序可能会创建多个进程来提供服务。

1、查看进程

2、ps 命令——查看静态的进程统计信（Processes Statistic）

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 交换分区空间）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。

（补充）终端：tty终端，pts终端，（虚拟终端）

linux的桌面只是系统中的一个应用程序（内核之外）（KDE，Gnome）

桌面是安装在TTY1终端上的。

STAT：显示进程当前的状态，如 D (不可唤醒的休眠状态) , S（休眠）、T (停止的) ， Z（僵死），R（运行）、对处于僵死状态的进程应该予以手动终止。

前台：进程独占终端 ctrl+c：取消 ctrl+z：挂起

后台：进程位于后端运行，不独占终端。 命令后+&

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。

若执行如下的“ps -elf”命令，则将以长格式显示系统中的进程信息并且包含更丰富的内容

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。

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。

以上列出的是 ps 命令中常用的几个选项，需要注意的是，有一部分选项是不带“-”前缀的（添加“-”前缀后含义可能会有出入，详细请参考 man 手册页）。

习惯上将上述选项组合在一起使用，如执行“ps aux”或“ps -elf”命令。

ps选项：BSD风格（ps aux） Unix风格 （ps -elf） GNU风格（ps - -user root）（Gnu is Not Unix）

PRI:priority共有140个（0--139 优先级 越小越优先。

非实时进程（100-139）静态优先级

实时进程（0-99）动态优先级

NI：nice共有40个 (-20--19)进程谦让度（对cpu资源的抢夺能力）NI值越高，优先级越低。反正相反。（静态优先级，如果要把nice值映射到PRI,--）100-139

3、top命令——查看进程动态信息（查看所有进程信息）

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，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。

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。

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。要了解空闲的 CPU 百分比，主要看%id 部分。

内存占用（Mem）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。

buffer（缓冲区）是I/O缓存，用于内存和硬盘的缓冲

cache（缓存区）是告诉缓存，用于CPU内存之间的缓冲

磁盘--》cache--》cpu（三级缓存，二级缓存）--》寄存器（空间最大为64位）--》运算器 所以cpu是64位的。

交换空间（Swap）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。

load average CPU的平均负载：里边三个值，第一个代表1分钟的平均负载，第二个代表5分钟的平均负载，第三个代表15分钟的平均负载。

在 top 命令的全屏操作界面中，可以按 c 键根据 CPU 占用情况对进程列表进行排序，或按 M 键根据内存占用情况进行排序，按 N 键根据启动时间进行排序，按 h 键可以获得top程序的在线帮助信息，按 q 键可以正常地退出 top 程序。若通过 top 排名工具发现某个进程 CPU 占用率非常高，需要终止该进程的运行，可以在 top 操作界面中按 k 键，然后在列表上方将会出现“PID to signal/kill [default pid = 3180]:”的提示信息，根据提示输入指定进程的 PID 号并按 Enter 键,出现“Send pid 5597 signal[15/sigterm]”的二次确认的提示信息，然后按 Enter 键确认即可终止对应的进程。

4、pgrep 命令——查询进程信息（只能查看某一个进程信息）

当使用 ps 命令查询某个进程的 PID 信息时，往往需要结合 grep 命令对输出结果进行过滤，但这样使用非常不方便，而 pgrep 命令正是查询特定进程信息的专用工具。使用 pgrep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查询特定进程的PID 号。通过 pgrep 命令，可以只指定进程的一部分名称进行查询，结合 “ -l ” 选项可同时输出对应的进程名（否则只输出 PID 号，不便于理解）还可结合 “ -U ” 选项查询特定用户的进程、“ -t ” 选项查询在特定终端运行的进程。

5、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）。pstree 命令默认情况下只显示各进程的名称，结合 “ -p ” 选项使用时可以同时列出对应的 PID 号，结合 “ -u ” 选项可以列出对应的用户名，结合 “ -a ” 选项可以列出完整的命令信息。

例如，执行如下的“pstree -aup”命令可以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。从输出结果中可以看出systemd 进程确实是Linux操作系统中所有进程的“始祖”。

使用 pstree 命令时，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。

二、进程的启动方式

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

1、手工启动

由用户手工输入命令或者可执行程序的路径，可以至少启动一个进程。根据该进程是否需要占用当前的命令终端，手工启动又可以分为前台启动和后台启动。

进程在前台运行（如执行“ls -l”命令）时，用户必须等到该进程执行结束并退出以后才能继续输入其他命令，大多数命令操作在前台启动运行。进程在后台运行时，用户可以继续在当前终端中输入其他命令，而无须等待该进程结束，适用于运行耗时较长的操作。启动后台进程需要使用“&”操作符，将“&”操作符放在要执行命令的最后面，进程启动后会直接放入后台运行，而不占用前台的命令操作界面，方便用户进行其他操作。例如，当使用 cp 命令从光盘中制作镜像文件时，由于需要复制的数据较多，耗时较长，因此可结合“&”符号将复制操作放到后台运行，以便用户可以继续执行其他命令操作。

2、调度启动

在服务器维护工作中，经常需要执行一些比较费时而且较占用资源的任务（如数据备份），这些任务更适合在相对空闲的时候（如夜间）进行。这时就需要用户事先进行调度安排，指定任务运行的时间，当系统到达设定时间时会自动启动并完成指定的任务。调度启动的计划任务进程均在后台运行，不会占用用户的命令终端。进程的调度启动可以通过 at、crontab 命令进行设置，其中 at命令用于设置一次性（如12:15 时重启网络服务）计划任务，crontab 命令用于设置周期性运行（如每周五 17:30 备份数据库）的计划任务。

3、改变进程的运行方式

（1）挂起当前的进程

当 Linux 操作系统中的命令正在前台执行时（运行尚未结束），按 Ctrl＋Z 组合键可以将当前进程挂起（调入后台并停止执行），这种操作在需要暂停当前进程并进行其他操作时特别有用。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

（2）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。在 jobs 命令的输出结果中，每一行记录对应一个后台进程的状态信息，行首的数字表示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。

（3）将后台的进程恢复运行

使用 bg（BackGround，后台）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；而使用 fg 命令（ForeGround，前台），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，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。

4、终止进程执行

当用户在前台执行某个进程时，可以按 Ctrl＋C 组合键强制进行中断（如命令长时间没有响应的情况下）。中断前台进程的运行后，系统将返回命令行提示符状态等待用户输入新的命令。当按 Ctrl＋C 组合键无法终止程序或者需要结束在其他终端或后台运行的进程时，可以使用专用的进程终止工具 kill、killall，和 pkill。

（1）使用 kill 命令终止进程（只能杀死当前进程，不能杀死子进程）（针对进程号）

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。强制终止进程时可能会导致程序运行的部分数据丢失，因此不到不得已时不要轻易使用“-9”选项。

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

对于无法正常终止的系统进程，在必要时可以结合“-9”选项强制终止

常用信令：1 ：重新初始化进程，对PID无影响。2 ：结束进程，但不强制。Ctrl+c是对前台进程执行的kill - 2指令。9 ：强制杀死进程。15 ：kill命令默认的选项，正常结束进程。19：关闭

（2）使用 killall 命令终止进程（只能杀死当前进程，不能杀死子进程）

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”

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。

（3）使用 pkill 命令终止进程（可以杀死当前进程包括子进程）

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，如“-U”（指定用户）、“-t”（指定终端）等选项，使用起来非常方便。

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。

三、计划任务管理

 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。

1、at 一次性任务设置

使用 at 命令设置的计划任务只在指定的时间点执行一次，前提是对应的系统服务 atd必须已经运行。需要注意的是，计划执行任务的时间、日期必须安排在当前系统的时刻之后，否则将无法正确设置计划任务。

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。

案例，以下操作先通过 date 命令确认当前的系统时间，并设置在2017-05-07的10:35 自动执行以下任务：统计该时间点系统中由 root 用户运行的进程的数量，并将该数值保存到/tmp/ps.root 文件中。

对于已经设置但还未执行（未到时间点）的计划任务，可以通过 atq 命令进行查询。但已执行过的 at 任务将不会再出现在列表中。

2、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

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设置。

/etc/crontab——系统任务配置文件

/etc/crontab 文件中设置的是维护 Linux 操作系统所需的任务，Linux 操作系统及相关程

序在安装时可自动设置，不建议用户手动修改此文件。例如，该文件中包括设置 Shell 环境、可执行路径等变量的操作，以及每小时、每天、每周、每月需要执行的任务目录。执行如下的“cat/etc/crontab”命令可以查看/etc/crontab 文件的具体内容。

根据/etc/crontab 配置文件中的设定，crond 将按照不同的周期重复执行相应目录中的任务脚本文件。

/var/spool/cron/——用户 cron 任务的配置文件存放目录

由用户自行设置（使用 crontab 命令）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。例如，通过如下操作可以得知，root 用户的 cron 计划任务保存在配置文件/var/spool/cron/root 中。

rond 守护进程会自动检查/etc/crontab 文件、/etc/cron.d/目录及 /var/spool/cron/目录

中的改变，如果发现有配置更改，它们就会被载入内存，所以当某个 crontab 文件改变后并不需要重新启动 crond 守护进程就可以使设置生效。

（2）使用 crontab 命令管理用户的计划任务

设置用户的周期性计划任务列表主要通过 crontab 命令进行，结合不同的选项可以完成不同的计划任务管理操作。

-e：编辑计划任务列表。

-u：指定所管理的计划任务属于哪个用户，默认是针对当前用户（自己），一般只有 root 用户有权限使用此选项（用于编辑、删除其他用户的计划任务）。

-l：列表显示计划任务。

-r：删除计划任务列表。

执行“crontab -e”命令后，将打开计划任务编辑界面（与 vi 中的操作相同）。通过该界面用户可以自行添加具体的任务配置，每行代表一个记录，配置的格式与/etc/crontab 文件中的主体部分类似crontab 命令结合“-l”选项可以查看当前用户的计划任务列表，对于 root 用户来说，还可以结合“-u”选项查看其他用户的计划任务。当只需要删除某一条计划任务时，可以通过“crontab -e”命令进行编辑；而若要清空某个用户的所有计划任务，可以执行“crontab -r”命令。

由于各字段的作用不同，其取值范围也不一样，当使用 “ * ” 时表示取值范围中的任意时间。crontab 任务配置记录中所设置的命令操作将在“分钟”＋“小时”＋“日期”＋“月份”＋“星期”都满足的条件下执行。

除了“*”以外，还可以使用“-”（减号）、“，”（逗号）、“/”（斜杠）与数字构成表达式来表示较复杂的时间关系。减号“-”：可以表示一个连续的时间范围，如“1-4”表示整数 1、2、3、4。逗号“,”：可以表示一个间隔的不连续范围，如“3, 4, 6, 8”。斜杠符号“/”：可以用来指定间隔频率，如在日期字段中的“*/3”表示每隔 3 天。

crontab -e ：针对当前用户

crontab -e -u ：针对zhangsan -u：针对用户，后面加用户的名称

在设置用户的 crontab 计划任务的过程中，由于每一条记录只能运行一行命令，难以完成更复杂的系统管理任务操作，因此在实际工作中，当需要按照固定周期运行一些操作复杂的任务时，通常会将相关命令操作编写成脚本文件，然后在计划任务配置中加载该脚本并执行。

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