进程

概念

进程是资源的单位，线程是执行的单位

进程内存

Page Frame: 页框，用存储页面数据，存储Page 4k
LRU：Least Recently Used 近期最少使用算法,释放内存

过程

创建状态：进程在创建时需要申请一个空白PCB(process control block进程控制块)，向其中填写控制和管理进程的信息，完成资源分配。如果创建工作无法完成，比如资源无法满足，就无法被调度运行，把此时进程所处状态称为创建状态

进程.jpg

优先级

系统优先级：0~99，数字越小，优先级越高，不可直接调整，可以通过调整nice值来调整
静态优先级：100~139

nice值：-20~19，对应系统优先级100-139，初始nice值为0，因此对应系统优先级120

只有root才能降低nice值（提供优先级）

nice -n PRI COMMADN：按照指定优先级执行命令
renice -n PRI PID：修改指定pid进程的优先级

[root@centos7 app]# ps axo user,priority,ni,comm |grep ping
root      20   0 ping
[root@centos7 ~]# nice -n 19 ping 172.16.0.1
[root@centos7 app]# ps axo user,priority,ni,comm |grep ping
root      39  19 ping

[root@centos7 app]# ps axo user,priority,ni,pid,comm |grep ping
root      39  19  92350 ping
[root@centos7 app]# renice -n 10 92350
92350 (process ID) old priority 19, new priority 10
[root@centos7 app]# ps axo user,priority,ni,pid,comm |grep ping
root      30  10  92350 ping

类型

守护进程: daemon,在系统引导过程中启动的进程，和终端无关进程
前台进程：跟终端相关，通过终端启动的进程

状态

运行态：running
就绪态：ready
睡眠态：interruptable（可中断）uninterruptable（不可中断）
停止态：stopped,暂停于内存，但不会被调度，除非手动启动
僵死态：zombie，结束进程，父进程结束前，子进程不关闭

工具

ps

Linux系统各进程的相关信息均保存在/proc/PID目录下的各文件中，默认显示当前终端的进程

BSD选项：

• a：显示所有终端中的进程
• u：显示进程所有者的信息
• x：显示所有终端和不链接终端的进程
  • aux
• f：显示进程树，相当于--forest
• k 属性：对属性排序，属性前加-表示倒叙，相当于--sort
• o 属性：显示指定的信息（pid、cmd、%cpu、%mem）
• L：显示支持的属性列表

UNIX选项：

• -C cmdlist：显示指定命令多个命令用,分隔
• -L：显示线程
• -e：显示所有进程相当于-A
• -f：显示完整格式程序信息
• -F：显示更完整格式的进程信息
• -H：以进程层级格式显示进程相关信息
• -u userlist：指定有效的用户ID或名称
• -U userlist：指定真正的用户ID或名称
• -g gid/groupname：指定有效的gid或组名称
• -G gid/groupname：指定真正的gid或组名称
• -p pid：显示指定pid的进程
• --ppid pid：显示属于pid的子进程
• -M：显示SELinux信息，相当于Z

输出属性：

VSZ：Virtual memory SiZe，虚拟内存集，就是当每一个进程启动的时候，cpu都会承诺分配给这个进程的内存大小，在linux中一般为物理内存的四分之三

RSS：ReSident Size, 常驻内存集，常驻内存集，就是当进程空闲的时候，占用的内存可以临时放到swap上去，一般情况下，再将一个进程的占用的内存放到swap的时候，不会将这个进程的所占用的内存都转换到swap中，会留些内存保留进程的状态，以便下次再次启动这个进程，为进程保留的内存就称为常驻内存集

SZ：共享内存，不同的进程在物理内存上占用的共同的地址区域，可用于进程之间的通信等

STAT：进程状态
R：running
S：interruptable sleeping
D：uninterruptable sleeping
T：stopped
Z：zombie
+：前台进程
l：多线程进程
L：内存分页并带锁
N：低优先级进程
<：高优先级进程
s：session leader，会话（子进程）发起者

ni：nice值
pri：priority，优先级
psr：processor，CPU编号
rtprio：实时优先级

示例：

使用其PID查找进程名称：ps -p PID -o comm
显示占用内存最多的进程：ps aux k -%mem |head
显示占用CPU最多的进程：ps aux k -%cpu |head

watch -n 1 'ps aux k -%mem |head'

pgrep

• -u uid：effective user，生效者
• -U uid：real user，真正发起运行命令者
• -t terminal：与指定终端相关的进程
• -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

[root@centos7 ~]# pgrep -a ping
8791 ping 8.8.8.8
[root@centos7 ~]# pgrep -l ping
8791 ping

pidof

显示正在运行进程的pid，如果多个进程，则全部显示出来

[root@centos6 ~]# pidof ping
4497 4382

uptime

显示当前时间，系统已启动的时间、当前上线人数，系统平均负载（1、5、10分钟的平均负载，一般不会超过1）

系统平均负载：指在特定时间间隔内运行队列中的平均进程数。通常每个CPU内核的当前活动进程数不大于3，那么系统的性能良好。如果每个CPU内核的任务数大于5，那么此主机的性能有严重问题。如果linux主机是1个双核CPU，当Load Average 为6的时候说明机器已经被充分使用

top

动态显示进程信息，常用选项：

• -d #：指定刷新时间间隔，默认为3秒
• -b：显示全部进程，默认只显示一个终端页的进程
• -n #：刷新多少次后退出

常用操作：

h：查看帮助
P：按CPU占用率（%CPU）从大到小显示
M：按内存占用率（%MEM）从大到小显示
T：按累积占用CPU时长（TIME+）从大到小显示
l：显示uptime信息
t：显示tasks及cpu信息
1：显示cpu每个核心信息
m：显示memory和swap信息
q：退出命令
s：修改刷新时间间隔
k：终止指定进程
W：保存文件

CPU信息：

us：用户空间
sy：内核空间
ni：调整nice时间
id：空闲空间
wa：等待IO时间
hi：硬中断
si：软中断（模式切换）
st：虚拟机偷走的时间

htop

top的升级版，常用选项：

• -d #：指定延迟时间
• -u UserName：仅显示指定用户的进程
• -s COLUME：以指定字段进行排序

常用操作：

s：跟踪选定进程的系统调用
l：显示选定进程打开的文件列表
a：将选定的进程绑定至某指定CPU核心
t：显示进程树

free

查看内存空间使用状态，常用选项：

• -b：以字节为单位
• -m：以MB为单位
• -g：以GB为单位
• -h：易读格式
• -t：显示RAM + swap的总和
• -s #：指定刷新间隔为#秒
• -c #：刷新#次后退出

vmstat

显示虚拟内存信息，常用选项：

• -s：显示内存的统计数据

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
 2  0    264 131744      0 432748    0    0    22     5   69   66  1  1 99  0  0

r：可运行（正运行或等待运行）进程的个数，和核心数有关
b：处于不可中断睡眠态的进程个数(被阻塞的队列的长度)
swpd：交换内存的使用总量
free：空闲物理内存总量
buffer：用于buffer的内存总量
cache：用于cache的内存总量
si：从磁盘交换进内存的数据速率(kb/s)
so：从内存交换至磁盘的数据速率(kb/s)
bi：从块设备读入数据到系统的速率(kb/s)
bo：保存数据至块设备的速率
in：interrupts 中断速率，包括时钟
cs：context switch 进程切换速率
us：用户空间
sy：内核空间
id：空闲
wa：等待IO时间
st：虚拟机偷走的时间

iostat

统计CPU和设备IO信息

[root@centos7 ~]# iostat
Linux 3.10.0-862.el7.x86_64 (centos7.magedu.com)        06/21/2018      _x86_64_        (2 CPU)

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
           0.06    0.00    0.21    0.01    0.00   99.72

Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
sda               0.31         7.59         4.12    1478218     802769
scd0              0.00         0.01         0.00       1036          0

iostat 1 10：1秒刷新依次，10次后退出

pmap

查看进程对应的内存映射，pmap [options] pid [...]，常用选项：

• -x：显示详细格式信息

[root@centos6 ~]# pidof ping
4696
[root@centos6 ~]# pmap -x 4696
4696:   ping 8.8.8.8
Address           Kbytes     RSS   Dirty Mode   Mapping
00007f4a702b2000   96852      44       0 r----  locale-archive
......
ffffffffff600000       4       0       0 r-x--    [ anon ]
----------------  ------  ------  ------
total kB          103268     740     112

cat /proc/PID/maps：也可以查看

glances

常用选项：

• -b：以Byte为单位显示网卡数据速率
• -d：关闭磁盘I/O模块
• -f /path/to/somefile：设定输入文件位置
• -o {HTML|CSV}：输出格式
• -m：禁用mount模块
• -n：禁用网络模块
• -t #：延迟时间间隔
• -1：每个CPU的相关数据单独显示

服务器模式：glances -s -B IPADDR(指明监听的本机哪个地址)
客户端模式：glances -c IPADDR(要连入的服务器端地址)

dstat

系统资源统计，代替vmstat、iostat，常用选项：

• -c：显示cpu相关信息
• -d：显示disk相关信息
• -g：显示page相关统计数据
• -m：显示memory相关统计数据
• -n：显示network相关统计数据
• -p：显示process相关统计数据
• -r：显示io请求相关的统计数据
• -s：显示swapped相关的统计数据
• --tcp
• --udp
• --unix
• -raw
• -socket
• -ipc
• --top-cpu：显示最占用CPU的进程
• --top-io：显示最占用io的进程
• --top-mem：显示最占用内存的进程
• --top-latency：显示延迟最大的进程

iotop

监视磁盘I/O使用状况，常用选项：

• -o/--only：只显示正在产生I/O的进程或线程，除了传参，可以在运行过程中按o生效
• -b/--batch：非交互模式，一般用来记录日志
• -n NUM/--iter=NUM：设置监测的次数，默认无限。在非交互模式下很有用
• -d SEC/--delay=SEC：设置每次监测的间隔，默认1秒
• -u USER/--user=USER：指定监测某个用户产生的I/O
• -P/--processes：仅显示进程，默认iotop显示所有线程
• -a/--accumulated：显示累积的I/O，而不是带宽
• -k/--kilobytes使用kB单位，而不是对人友好的单位。在非交互模式下，脚本编程有用
• -t/--time：加上时间戳，非交互非模式
• -q/--quiet：禁止头几行，非交互模式

常用操作：

left和right方向键：改变排序
r：反向排序
o：切换至选项--only
p：切换至--processes选项
a：切换至--accumulated选项
q：退出
i：改变线程的优先级

kill

向进程发送控制信号，以实现对进程管理,每个信号对应一个数字，信号名称以SIG开头（可省略），不区分大小写。kill [-SIGNAL] pid …，常用选项：

• -l：显示当前系统可用i信号，相当于trap -l

常用信号：man7 signal

1. SIGHUP：无须关闭进程而让其重读配置文件
2. SIGINT：中止正在运行的进程，相当于Ctrl+c（通常结束命令）
3. SIGQUIT：相当于ctrl+\（通常结束交互式）
4. SIGKILL： 强制杀死正在运行的进程
5. SIGTERM：终止正在运行的进程，默认
6. SIGCONT：继续运行
7. SIGSTOP：后台休眠

指定信号的方法：

信号的数字标识：1、2、9
信号完整名称：SIGHUP
信号的简写名称：HUP

killall

killall [-SIGNAL] comm…

pkill

pkill [options] pattern，常用选项：

• -SIGNAL
• -u uid：effective user，生效者

作业

类型

前台作业：通过终端启动，且启动后一直占据终端
后台作业：可通过终端启动，但启动后即转入后台运行（释放终端）

送入终端后台

运行中的作业：Ctrl+z
尚未启动的作业： COMMAND &，多条命令可以使用{COMMADN1;COMMAND2....} &

送入系统后台

nohup COMMAND &>/dev/null &
screen;COMMAND

作业控制

jobs：查看当前终端的所有作业

fg JOB_NUM：把指定的后台作业调回前台
bg JOB_NUM：让送往后台的作业在后台继续运行
kill JOB_NUM：终止指定的作业

[root@centos7 ~]# jobs
[1]+  Stopped                 ping 8.8.8.8
[root@centos7 ~]# fg 1
ping 8.8.8.8
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=3 ttl=40 time=122 ms

并行运行

同时运行多个进程，提高效率

vi all.sh
f1.sh&
f2.sh&
f3.sh&

(f1.sh&);(f2.sh&);(f3.sh&)

{ f1.sh& f2.sh& f3.sh& }

计划任务

at

一次性计划任务，执行结果会以邮件的形式发给提交作业的用户，at [option] TIME，常用选项：

• -V：显示版本信息
• -l：列出指定队列中等待运行的作业，相当于atq
• -d：删除指定的作业，相当于atrm
• -c：查看具体作业任务
• -f /path/from/somefile：从指定的文件中读取任务
• -m：当任务被完成之后，将给用户发送邮件，即使没有标准输出

[root@localhost ~]# at  now + 2 minutes
at> cat /etc/passwd
at> <EOT>      #输入<EOT>或者使用ctrl+d
job 6 at Mon Sep  4 12:26:00 2017

[root@centos6 app]# at -l
3   2018-06-21 16:35 a root
[root@centos6 app]# at -c 3
#!/bin/sh
# atrun uid=0 gid=0
# mail root 0
umask 22
HOSTNAME=centos6.magedu.com; export HOSTNAME
......
${SHELL:-/bin/sh} << 'marcinDELIMITER7cec777f'
cat /etc/passwd

marcinDELIMITER7cec777f

TIME

HH:MM [YYYY-mm-dd]
noon, midnight, teatime（4pm）
tomorrow
now+#{minutes/hours/days/ weeks}

时间格式

HH:MM：在今日的 HH:MM 进行，若该时刻已过，则明天此时执行任务
HH:MM YYYY-MM-DD：规定在某年某月的某一天的特殊时刻进行该项任务
HH:MM[am|pm] [Month] [Date]：指定某月某日的上午或下午的指定时间进行该项任务
HH:MM[am|pm] + number [minutes|hours|days|weeks]：在某个时间点再加几个时间后才进行该项任务

配置文件

/var/spool/at：存放at队列

/etc/at.allow：默认不存在，如果存在，那么只有该文件中的用户才能执行at命令，并且/etc/at.deny文件失效
/etc/at.deny：默认存在，拒绝该文件中用户执行at命令，而没有在at.deny 文件中的使用者则可执行

crontab

周期性任务计划，每个用户都有专用的cron任务文件：/var/spool/cron/USERNAME，常用选项：

• -l：列出所有任务
• -e：编辑任务
• -r：移除所有任务
• -i：同-r一同使用，以交互式模式移除指定任务
• -u user：仅root可运行，指定用户管理cron任务

[frank@localhost ~]$ crontab -e
no crontab for frank - using an empty one

* * * * * echo "hello"

控制用户执行计划任务：/etc/cron.{allow,deny}（allow默认不存在，存在时deny失效）

注意

运行结果的标准输出和错误默认以邮件通知给相关用户，如不需要可以重定向到/dev/null

对于cron任务来讲，%有特殊用途；如果在命令中要使用%，则需要转义，将%放置于单引号中，则可不用转义

多条命令的计划任务最好写到脚本中，直接让计划任务调用执行脚本

查看crond守护状态

CentOS 6：service crond status
CentOS 7：systemctl status crond

分类

系统cron任务，主要用户实现系统自身的维护，一般手动编辑/etc/crontab文件，如果修改后不能马上执行，可以重启crond服务
用户cron任务，一般使用crontab命令直接创建

配置文件

/var/log/cron：日志
/etc/crontab：系统计划任务
/etc/cron.d/：配置文件
/etc/cron.hourly/：脚本
/etc/cron.daily/：脚本
/etc/cron.weekly/：脚本
/etc/cron.monthly/：脚本

/etc/crontab

[root@centos6 app]# cat /etc/crontab 
SHELL=/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root
HOME=/

# 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

* * * * *：定义周期性的时间
user-name：运行任务的用户身份
command to be executed：任务

时间表示法

：给定时间点有效取值范围内的值

*：给定时间点上有效取值范围内的所有值，表示 每...

,#,#：离散取值

-#：连续取值

/#：在指定时间范围上，定义步长（指定的时间点不能被步长整除时，其意义将不复存在 ）

@reboot：Run once after reboot
@yearly：0 0 1 1 *
@annually：0 0 1 1 *
@monthly：0 0 1 * *
@weekly：0 0 * * 0
@daily：0 0 * * *
@hourly：0 * * * *

每3小时echo和wall命令：0 */3 * * * centos /bin/echo “howdy”;/usr/bin/wall “welcome to Magedu!”

anacron系统

运行计算机关机时cron不运行的任务，CentOS6以后版本取消anacron服务，由crond服务管理，对笔记本电脑、台式机、工作站、偶尔要关机的服务器及其它不一直开机的系统很重要对很有用

/etc/anacrontab

由/etc/cron.hourly/0anacron执行，当执行任务时，更新/var/spool/anacron/cron.daily的时间戳

run-parts可以执行一个目录下所有的shell脚本

[root@centos6 app]# cat /etc/anacrontab 
# /etc/anacrontab: configuration file for anacron

# See anacron(8) and anacrontab(5) for details.

SHELL=/bin/sh
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root
# the maximal random delay added to the base delay of the jobs
RANDOM_DELAY=45
# the jobs will be started during the following hours only
START_HOURS_RANGE=3-22

#period in days   delay in minutes   job-identifier   command
1   5   cron.daily      nice run-parts /etc/cron.daily
7   25  cron.weekly     nice run-parts /etc/cron.weekly
@monthly 45 cron.monthly        nice run-parts /etc/cron.monthly

清除临时文件

centos6：/etc/cron.daily/tmpwatch
centos7：systemd-tmpfiles-setup

配置文件

/etc/tmpfiles.d/.conf
/run/tmpfiles.d/.conf
/usr/lib/tmpfiles/*.conf

练习

1. 每天的2点和12点整，将/etc备份至/testdir/backup目录中，保存的文件名称格式为“etcbak-yyyy-mm-dd-HH.tar.xz”

   0 2,12 * * *
   

2. 每周2, 4, 7备份/var/log/messages文件至/logs目录中，文件名形如“messages-yyyymmdd”

   0 0 * * 2,4,7
   

3. 每两小时取出当前系统/proc/meminfo文件中以S或M开头的信息追加至/tmp/meminfo.txt文件中

4. 0 /2 * * *
   

   工作日时间，每10分钟执行一次磁盘空间检查，一旦发现任何分区利用率高于80%，就执行wall警报

   /10 * * * 1,2,3,4,5