进程和计划任务管理|linux
前言：程序是保存在外部存储介质（如硬盘、光盘）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。
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
1.ps——查看静态的进程统计信息（processes statistic）
ps命令用于报告当前系统的进程状态。可以搭配kill指令随时中断、删除不必要的程序。ps命令是最基本同时也是非常强大的进程查看命令，使用该命令可以确定有哪些进程正在运行和运行的状态、进程是否结束、进程有没有僵死、哪些进程占用了过多的资源等等，总之大部分信息都是可以通过执行该命令得到的。
通过不同的命令选项，可以有选择性地查看进程信息。
-a：显示所有终端机下执行的程序，除了阶段作业领导者之外。
a：显示现行终端机下的所有程序，包括其他用户的程序。
-A：显示所有程序。
-c：显示CLS和PRI栏位。
c：列出程序时，显示每个程序真正的指令名称，而不包含路径，选项或常驻服务的标示。
-C<指令名称>：指定执行指令的名称，并列出该指令的程序的状况。
-d：显示所有程序，但不包括阶段作业领导者的程序。
-e：此选项的效果和指定"A"选项相同。
e：列出程序时，显示每个程序所使用的环境变量。
-f：显示UID,PPIP,C与STIME栏位。
f：用ASCII字符显示树状结构，表达程序间的相互关系。
-g<群组名称>：此选项的效果和指定"-G"选项相同，当亦能使用阶段作业领导者的名称来指定。
g：显示现行终端机下的所有程序，包括群组领导者的程序。
-G<群组识别码>：列出属于该群组的程序的状况，也可使用群组名称来指定。
h：不显示标题列。
-H：显示树状结构，表示程序间的相互关系。
-j或j：采用工作控制的格式显示程序状况。
-l或l：采用详细的格式来显示程序状况。
L：列出栏位的相关信息。
-m或m：显示所有的执行绪。
n：以数字来表示USER和WCHAN栏位。
-N：显示所有的程序，除了执行ps指令终端机下的程序之外。
-p<程序识别码>：指定程序识别码，并列出该程序的状况。
p<程序识别码>：此选项的效果和指定"-p"选项相同，只在列表格式方面稍有差异。
r：只列出现行终端机正在执行中的程序。
-s<阶段作业>：指定阶段作业的程序识别码，并列出隶属该阶段作业的程序的状况。
s：采用程序信号的格式显示程序状况。
S：列出程序时，包括已中断的子程序资料。
-t<终端机编号>：指定终端机编号，并列出属于该终端机的程序的状况。
t<终端机编号>：此选项的效果和指定"-t"选项相同，只在列表格式方面稍有差异。
-T：显示现行终端机下的所有程序。
-u<用户识别码>：此选项的效果和指定"-U"选项相同。
u：以用户为主的格式来显示程序状况。
-U<用户识别码>：列出属于该用户的程序的状况，也可使用用户名称来指定。
U<用户名称>：列出属于该用户的程序的状况。
v：采用虚拟内存的格式显示程序状况。
-V或V：显示版本信息。
-w或w：采用宽阔的格式来显示程序状况。
x：显示所有程序，不以终端机来区分。
X：采用旧式的Linux i386登陆格式显示程序状况。
-y：配合选项"-l"使用时，不显示F(flag)栏位，并以RSS栏位取代ADDR栏位 。
-<程序识别码>：此选项的效果和指定"p"选项相同。
–cols<每列字符数>：设置每列的最大字符数。
–columns<每列字符数>：此选项的效果和指定"–cols"选项相同。
–cumulative：此选项的效果和指定"S"选项相同。
–deselect：此选项的效果和指定"-N"选项相同。
–forest：此选项的效果和指定"f"选项相同。
–headers：重复显示标题列。
–help：在线帮助。
–info：显示排错信息。
–lines<显示列数>：设置显示画面的列数。
–no-headers：此选项的效果和指定"h"选项相同，只在列表格式方面稍有差异。
–group<群组名称>：此选项的效果和指定"-G"选项相同。
–Group<群组识别码>：此选项的效果和指定"-G"选项相同。
–pid<程序识别码>：此选项的效果和指定"-p"选项相同。
–rows<显示列数>：此选项的效果和指定"–lines"选项相同。
–sid<阶段作业>：此选项的效果和指定"-s"选项相同。
–tty<终端机编号>：此选项的效果和指定"-t"选项相同。
–user<用户名称>：此选项的效果和指定"-U"选项相同。
–User<用户识别码>：此选项的效果和指定"-U"选项相同。
–version：此选项的效果和指定"-V"选项相同。
–widty<每列字符数>：此选项的效果和指定"-cols"选项相同。
以上列出的是ps命令中的选项，需要注意的是，有一部分选项是不带“-”前缀的。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。
上述输出信息中，第1行为列表标题，其中各字段的含义描述如下：
USER 进程的属主；
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 进程使用的虚拟內存量（KB）；
RSS 该进程占用的固定內存量（KB）（驻留中页的数量）；
TTY 该进程在那個终端上運行（登陆者的终端位置），若与终端无关，则表示（？）。
若为pts/0等，则表示由网络连接主机进程
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 命令的名称和参数；
STAT状态位常见的状态字符
D 无法中断的休眠状态（通常 IO 的进程）；
R 正在运行可中在队列中可过行的；
S 处于休眠状态；
T 停止或被追踪；
W 进入内存交换 （从内核2.6开始无效）；
X 死掉的进程 （基本很少見）；
Z 僵尸进程；
< 优先级高的进程
N 优先级较低的进程
L 有些页被锁进内存；
s 进程的领导者（在它之下有子进程）；
ps -elf命令与ps -aux命令大致相同，
其他代表的含义：
PPID：父进程。
NI：内核态（NICE值，为-20~19，值越小，占用资源优先级值越高）。
ADDR：为“-”是代表正在运行。
SZ：占用swap交换分区的值。
WCHHN：内核名称。
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。例如，过滤包含“bash”的进程信息。
2.top——查看进程动态信息
top命令可以实时动态地查看系统的整体运行情况，是一个综合了多方信息监测系统性能和运行信息的实用工具。通过top命令所提供的互动式界面，用热键可以管理。
可跟选项：
-b：以批处理模式操作；
-c：显示完整的治命令；
-d：屏幕刷新间隔时间；
-I：忽略失效过程；
-s：保密模式；
-S：累积模式；
-i<时间>：设置间隔时间；
-u<用户名>：指定用户名；
-p<进程号>：指定进程；
-n<次数>：循环显示的次数。
上述输出信息中，开头的部分显示了系统（Tasks）、CPU占用、内存占用（Mem）、交换空间（Swap）等汇总信息；汇总信息下方依次显示当前进程的排名情况。相关信息的含义表述如下：
系统任务（Task）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，主要是看%id部分。
内存占用（Mem）信息：total，总内存空间；used，已用内存；free，空闲内存；buffers，缓冲区域。
交换空间（Swap）占用：total，总交换空间；used，已用内存；free，空闲内存；buffers，缓冲区域。
3.pgrep——查询进程信息
pgrep命令以名称为依据从运行进程队列中查找进程，并显示查找到的进程id。每一个进程ID以一个十进制数表示，通过一个分割字符串和下一个ID分开，默认的分割字符串是一个新行。对于每个属性选项，用户可以在命令行上指定一个以逗号分割的可能值的集合。
可跟选项：
-o：仅显示找到的最小（起始）进程号；
-n：仅显示找到的最大（结束）进程号；
-l：显示进程名称；
-P：指定父进程号；
-g：指定进程组；
-t：指定开启进程的终端；
-u：指定进程的有效用户ID。
例如，查询进程名中包含“log”的进程及其PID号：
例如，查询用户root在tty1终端上运行的进程及PID号：
4.pstree——查看进程树
pstree命令以树状图的方式展现进程之间的派生关系，显示效果比较直观。
可跟选项：
-a：显示每个程序的完整指令，包含路径，参数或是常驻服务的标示；
-c：不使用精简标示法；
-G：使用VT100终端机的列绘图字符；
-h：列出树状图时，特别标明现在执行的程序；
-H<程序识别码>：此参数的效果和指定"-h"参数类似，但特别标明指定的程序；
-l：采用长列格式显示树状图；
-n：用程序识别码排序。预设是以程序名称来排序；
-p：显示程序识别码；
-u：显示用户名称；
-U：使用UTF-8列绘图字符；
-V：显示版本信息。
例如，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。
。。。。。//省略部分信息。
进程的启动方式
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
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
ctrl+Z组合键：将当前进程挂起，即调入后台并停止执行
jobs命令：查看处于后台的任务列表
fg命令：将后台进程恢复到前台运行，可指定任务序号
ctrl+c 组合键：中断正在执行的命令
kill、killall——终止进程
kill命令用来删除执行中的程序或工作。kill可将指定的信息送至程序。预设的信息为SIGTERM(15),可将指定程序终止。若仍无法终止该程序，可使用SIGKILL(9)信息尝试强制删除程序。程序或工作的编号可利用ps指令或job指令查看。
killall命令使用进程的名称来杀死进程，使用此指令可以杀死一组同名进程。我们可以使用kill命令杀死指定进程PID的进程，如果要找到我们需要杀死的进程，我们还需要在之前使用ps等命令再配合grep来查找进程，而killall把这两个过程合二为一，是一个很好用的命令。
-9选项用于强制终止
pkill——终止进程
根据特定条件终止相应的进程
常用命令选项：
-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
例如，创建csdn用户后，终止由用户csdn启动的进程。
计划任务管理
at——一次性计划任务
at命令用于在指定时间执行命令。at允许使用一套相当复杂的指定时间的方法。它能够接受在当天的hh:mm（小时:分钟）式的时间指定。假如该时间已过去，那么就放在第二天执行。当然也能够使用midnight（深夜），noon（中午），teatime（饮茶时间，一般是下午4点）等比较模糊的 词语来指定时间。用户还能够采用12小时计时制，即在时间后面加上AM（上午）或PM（下午）来说明是上午还是下午。 也能够指定命令执行的具体日期，指定格式为month day（月 日）或mm/dd/yy（月/日/年）或dd.mm.yy（日.月.年）。指定的日期必须跟在指定时间的后面。
上面介绍的都是绝对计时法，其实还能够使用相对计时法，这对于安排不久就要执行的命令是很有好处的。指定格式为：now + count time-units，now就是当前时间，time-units是时间单位，这里能够是minutes（分钟）、hours（小时）、days（天）、weeks（星期）。count是时间的数量，究竟是几天，还是几小时，等等。 更有一种计时方法就是直接使用today（今天）、tomorrow（明天）来指定完成命令的时间。
设置一次性计划任务的三部曲：1.设置时间，2.输入命令，3.按ctrl+c组合键提交任务。
例如，以下操作先通过date命令确认当前的系统时间，并设置在2019年11月14日的5：20分自动执行以下任务：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。
以下操作将设置一条计划任务，在当天的21：30时自动关闭当前系统。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。
若要删除指定编号的at任务，可以使用atrm命令。删除后的at任务将不会被执行，并且不会显示在atq命令的显示结果中。但已经执行过的任务无法删除。
例如，删除第二条at计划任务。
crontab周期性任务设置
crontab命令被用来提交和管理用户的需要周期性执行的任务，与windows下的计划任务类似，当安装完成操作系统后，默认会安装此服务工具，并且会自动启动crond进程，crond进程每分钟会定期检查是否有要执行的任务，如果有要执行的任务，则自动执行该任务。
crontab命令：
按照预先设置的时间周期（分钟、小时、天，月，星期）重复执行用户指定的命令操作
属于周期性计划任务
主要文件设置：
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/spllo/cron/用户名
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。常用的选项如下。
-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，默认时针对当前用户（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。
下面将分别讲解crontab命令相关选项的使用。
（1）编辑用户的计划任务列表
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，每行代表一个纪录，配置的格式与/etc/crontab文件中的主体部分类似，
每一行任务配置任务，都包括六个数据字段，分别表示不同的含义，每个字段必须定义。
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任务配置纪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。
例如，给用户csdn设置一条计划任务：在每周日的13.14分将/etc/passwd 文件的内容复制到宿主目录中，保存为csdn.txt。
当只需要删除某一条计划任务时，可以通过“crontab -e”进行编辑；而若要清空某个用户的所有计划任务，可以执行“crongtab -r”命令。
定时任务注意事项
定时任务（一般是脚本任务）规则的结尾最好加上“>/dev/null 2>&1”等内容，其中，“>”表示重定向，“dev/null”为特殊的字符设备文件，表示黑洞设备或空设备。“2>&1”表示让标准错误输出和标准输出一样，本命令内容即把脚本的正常和错误输出都重定向到/dev/null，即不纪录任何输出。
如果定时任务规则结尾不加“>/dev/null 2>&1”等命令配置，有可能有大量输出信息，时间长了，会产生大量文件占用大量磁盘inode节点（每个文件占用一个inode），以至于磁盘inode满而无法写入正常数据。
run.parts工具
软件包crontabs除了提供系统默认设置的计划任务的目录外，还提供名为run.parts的工具，该工具可以执行指定目录中的所有可执行文件，所以系统会使用run.parts工具调用执行位于 /etc/cron.*/中的脚本文件。例如，默认配置文件/etc/cron.d/0hourly中的配置信息。
anacron程序
anacron 是用来做什么的呢？设想这样一个场景，Linux 服务器会在周末关机两天，但是设定的定时任务大多在周日早上进行，但在这个时间点，服务器又处于关机状态，导致系统很多定时任务无法运行。
又比如，我们需要在凌晨 5 点 05 分执行系统的日志备份，但 Linux 服务器不是 24 小时开机的，在晚上需要关机，白天上班之后才会再次开机，在这个定时任务的执行时间我们的服务器刚好没有开机，那么这个定时任务就不会执行了。anacron 就是用来解决这个问题的。
anacron 会以 1 天、1周（7天）、一个月作为检测周期，判断是否有定时任务在关机之后没有执行。如果有这样的任务，那么 anacron 会在特定的时间重新执行这些定时任务。
那么，anacron 是如何判断这些定时任务已经超过执行时间的呢？这就需要借助 anacron 读取的时间记录文件。anacron 会分析现在的时间与时间记录文件所记载的上次执行 anacron 的时间，将两者进行比较，如果两个时间的差值超过 anacron 的指定时间差值（一般是 1 天、7 天和一个月），就说明有定时任务没有执行，这时 anacron 会介入并执行这个漏掉的定时任务，从而保证在关机时没有执行的定时任务不会被漏掉。
我们用 cron.daily 工作来说明一下 /etc/anacrontab 的执行过程:
1.读取 /var/spool/anacron/cron.daily 文件中 anacron 上一次执行的时间。
2.和当前时间比较，如果两个时间的差值超过 1 天，就执行 cron.daily 工作。
3.只能在 03：00-22：00 执行这个工作。
4.执行工作时强制延迟时间为 5 分钟，再随机延迟 0～45 分钟。
5.使用 nice 命令指定默认优先级，使用 run-parts 脚本执行 /etc/cron.daily 目录中所有的可执行文件。
总结：通过学习进程和计划任务管理，让我们学会查看和控制进程以及掌握crontab计划任务管理。
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