后台工作和程序管理

后台工作和程序是什么？
父程序和子程序
后台工作
- 后台运行——&
- 丢到后台暂停——Ctrl+z
- 观察当前后台工作——jobs
- 将后台工作转为前台运行——fg
- 让后台工作运行——bg
- 管理后台工作——kill -num %jobnumber
- 离线管理（真正的后台）——nohup
程序
- 查看程序
- - ps
  - top
  - pstree
- 管理程序
- - kill -num PID
  - killall -num cmd
优先级
- nice
- renice
系统资源的观察
- free
- uname
- uptime
- netstat
- dmesg
- vmstat
- fuser
- lsof
- pidof

后台工作和程序是什么？

后台工作指运行在后台，不依赖当前环境执行的工作

program：通常为2进制文件，放置在存储设备中
process：program被执行后，2进制文件会被加载到内存，系统会分配一个PID用于识别不同process

这里的程序指的是 process

父程序和子程序

在父bash中再次执行bash，会打开子bash，子bash的PPID即为父bash的PID

后台工作

后台运行——&

在一个bash中想要同时进行多个工作，可用 & 将工作放到背景环境中去执行，如下在后台压缩打包/etc，[1]表示工作号码，3859表示PID

可看到命令进入后台运行，当前仍可操作bash运行ls命令，过一会出现 Done 表示后台工作已结束

丢到后台暂停——Ctrl+z

操作 Ctrl+z 可将当前的工作放到后台暂停

观察当前后台工作——jobs

命令 jobs 可查看当前后台的工作，-l 除列出工作号码与指令外，还列出PID，-r 仅列出在后台运行的工作，-s 仅列出在后台暂停的工作

+表示预设的调用工作，即当有2个暂停的背景工作时，只输入命令 fg 会把带+的工作拿到前台中处理

+代表最近被放到后台的工作，-代表最近倒数第2个被放到后台的工作，超过3个后台工作就不会显示+/-

将后台工作转为前台运行——fg

命令 fg %jobnumber 将后台工作转为前台运行，%jobnumber 为工作号码

如上，将 vi 命令转为前台再退出，再查看时已不在

让后台工作运行——bg

Ctrl+z 会让前台工作丢到后台暂停，而命令 bg 则可让后台工作继续运行

如上图，可看到通过 bg 后，后台任务由Stopped转为了Running

管理后台工作——kill -num %jobnumber

命令 kill -num %jobnumber 用于管理后台工作，-l 显示可执行的操作，- num 可进行不同的操作，常见的有：1启动被终止的程序，2发出Ctrl+c，9强制删除，15正常终止，19发出Ctrl+z

如上，可看到执行kill后，后台任务由Stopped转为Killed，再查看就不见了，需要注意的是强制结束vi，生成的临时文件 .swp不会被删除（只有正常退出才会自动删除）

离线管理（真正的后台）——nohup

上面说的后台工作指的是bash的后台（只是让工作不在当前bash中占着，其实也可以另开一个终端干别的工作），并不是真正的系统后台，用户下线后工作不会再继续运行，可通过命令 nohup [指令] & 在系统后台运行

如上编写一个在50s后输出一段话的脚本，使用nohup置于后台运行，输出内容会被重定向到~/nohub.out中，退出root等运行完后再登陆可查看已有输出

程序

查看程序

ps

命令 ps 列出某个时间点程序的运行情况，-a 列出不与终端有关的程序，-u列出有效使用者的程序，-x 列出其他信息，-A 列出所有程序，-l 将较详细的PID信息列出，-j 工作的格式，-f 更完整的输出

如上命令 ps -l 查询与当前bash有关的程序，各字段解释如下

F：程序权限，4为root，1为此程序仅进行fork而没有执行
S：程序状态，R运行，S睡眠（可唤醒），D睡眠（不可唤醒，通常在等待I/O），T停止，Z僵尸程序（已终止但未移出内存）
UID/PID/PPID：程序被该UID的用户所拥有/程序识别码/父程序PID
C：CPU使用率
PRI/NI：Priority/Nice，优先级，越小越容易被执行
ADDR：程序在内存的哪个部分，如果是正在运行的程序则为 -
SZ：消耗的内存
WCHAN：是否在运行中，-为运行中
TTY：用户的终端界面
TIME：消耗的CPU时间
CMD：命令

如下命令 ps aux 查询所有系统运行的程序

USER：该程序所属用户
PID：程序识别码
%CPU / %MEM：消耗的 CPU / 内存百分比
VSZ：消耗的虚拟内存量
RSS：占用的固定内存量
TTY：终端，若与终端无关则为?
STAT：程序状态，与ps -l的S相同
TIME：实际使用的CPU运行时间
COMMAND：命令

如下命令 ps axjf 列出程序树

top

命令 top 可动态观察程序运行的状态，-d 设置刷新秒数（默认5秒），-b 以批次的方式执行top，-n进行多少次输出结果，-p 指定某PID进行观察

而在top执行过程中可使用的按键指令有：?显示top可输出的按键指令，P / M / N / T以CPU使用率 / 内存使用率 / PID / 消耗的CPU时间排序，k给某个PID一个讯号，r给某个PID重设Nice值，q离开top

第一行：当前时间、从开机到现在经过的时间、用户数、1-5-15分钟的平均工作负载
第二行：目前程序的个数与状态
第三行：CPU整体负载
第四五行：目前实体内存和虚拟内存的使用情况
第六行：空白行，显示在top中输入的按键指令
第七行：表头，相关属性已在ps中介绍

pstree

命令 pstree 可用于查找程序之间的相关性，-A以ASCII字符连接，-U以Unicode连接，-p同时列出PID，-u同时列出所属账号

管理程序

kill -num PID

与后台工作管理一样，程序的管理也是命令 kill ，但后面接的是程序的PID

killall -num cmd

上面的指令在下达时还需要找到对应程序的PID，而 killall 可根据指令名称来管理程序，- i 删除时给出提示，-I 忽略大小写

优先级

程序的优先级由 PRI 值决定，值越低越优先，但用户无法直接调整 PRI 值，而是要透过 Nice 值，PRI(new) = PRI(new) + Nice

Nice 值可调整范围为 [-20,19]
root 可随意调整自己或他人的 Nice 值，范围为 [-20,19]
一般用户仅可调高自己程序的 Nice 值，范围为 [0,19] （避免占用系统资源）

nice

命令 nice 可对新执行的指令给予一个 Nice 值，-n 后面加上要调整的数值

如上，vi由bash衍生，PRI和NI本应该是 80 0，减5后变成 75 -5

renice

命令 renice [number] PID 用于调整以存在程序的 Nice 值

如上，虽然调整的是bash的Nice值，但ps的Nice值也跟着变化，说明其具有传递性

系统资源的观察

free

命令 free 可观察内存使用情况，-bmkg指定单位，-h由系统指定单位，-t显示实际内存与swap的总量，-s 指定几秒钟输出一次，-c 指定输出次数

uname

命令 uname 可查阅系统核心的有关信息，-a 列出所有，-s 列出核心名称，-r 列出版本，-m 列出硬盘名称，-p 列出CPU类型，-i 列出硬盘平台

uptime

命令 uptime 可用于显示top的第一行

netstat

命令 netstat 用于检测网络，-a 列出所有，-t / -u 列出tcp / udp网络封包的资料，-n以端口号展示，-l 列出目前正在网络监听的服务，-p列出该网络服务程序PID

分为两部分，上半部分为网络的连接

Proto：封包协议，tcp或udp
Recv-Q：非由使用者程序连接到此socket的复制的总byte数
Send-Q：非由远程主机传送过来的acknowledge总byte数
Local Address：本地IP:port
Foreign Address：远程IP:port
State：连接状态

下半部分为socket file

Proto：一般为unix
RefCnt：连接到此socket的程序数量
Flags：连线标志
Type：socket存取类型，确认连线的STREAM与不需要确认的DGRAM
State：当前状态
PATH：连接到此socket的相关程序路径或者是资料输出的路径

dmesg

所有核心检测的信息，不管是开机时还是系统运行时产生的，都会被记录到内存的某个字段，而命令 dmesg 将该字段的信息读取出来

vmstat

命令 vmstat [延迟时间] [次数] 可动态监测系统资源变化，-a 使用inactive/active代替buffer/cache输出，-f列出系统fork的程序数，-s 列出内存变化情况，-S指定单位，-d / -p列出硬盘/分割槽读写总统计量

如上执行vmstat，每秒1次，共3次，各栏位为

proces：r 等待运行的程序数量，b不可唤醒的程序数量（越多表示越忙碌）
memory：swpd虚拟内存被使用的容量，free/buff/cache 未被使用/缓存/快存
swap：si由硬盘中将程序取出的量，so由于内存不足而将没用到从程序写到硬盘的swap的容量，si/so越大表示效率越低
io：bi/bo 从硬盘读入/写出的block数量
system：in每秒中断次数，cs每秒事件切换次数
cpu：us/sy非核心层/核心层的CPU使用状态，id闲置状态，wa等待i/o所耗费的cpu状态，st被虚拟机所盗用的cpu状态

fuser

命令 fuser 可根据文件查找使用该文件的程序（如在卸载中显示device is busy，则可用fuser跟踪该文件系统正在被哪个程序使用）

-u列出程序owner，-m 查找当前使用该文件系统的程序（多用于unmount不成功），-v 列出文件、程序、指令的相关性，-k 删除该程序，-i删除前询问

如上，意思为当前目录下有PID为2760，属于root，且指令为bash的程序，而ACCESS可分为：c程序在当前目录下，e可被触发为执行，f是一个打开的文件，r代表顶级目录，F文件已打开但等待回应中，m动态函数库

如上，加上-m可显示占用当前目录所在文件系统的所有程序

lsof

与上面相反，命令 lsof 根据程序查找该程序使用的文件，-U 仅列出socket文件，-u 列出某用户相关程序使用的文件，-d 列出某目录被使用的文件

如上，列出root的bash程序所使用的文件

pidof

命令 pidof 找到某个程序的PID。-s仅列出一个，-x列出该程序可能的PPID

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