进程和计划任务
进程概念
1)内核功用：进程管理、文件系统、网络功能、内存管理、驱动程序、安全功能等
2)Process: 运行中的程序的一个副本，是被载入内存的一个指令集合
进程ID（Process ID，PID）号码被用来标记各个进程
UID、GID、和SELinux语境决定对文件系统的存取和访问权限
通常从执行进程的用户来继承
存在生命周期
3)task struct：Linux内核存储进程信息的数据结构格式
4)task list：多个任务的的task struct组成的链表
5)进程创建：
init：第一个进程
进程：都由其父进程创建，父子关系，CoW fork(), clone()
进程,线程和协程
用户和内核空间
进程的基本状态和转换
进程的基本状态
1)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
2)就绪状态：进程已准备好，已分配到所需资源，只要分配到CPU就能够立即运行
3)执行状态：进程处于就绪状态被调度后，进程进入执行状态
4)阻塞状态：正在执行的进程由于某些事件（I/O请求，申请缓存区失败）而暂时 无法运行，进程受到阻塞。在满足请求时进 入就绪状态等待系统调用
5)终止状态：进程结束，或出现错误，或被系统终止，进入终止状态。无法再执行
状态之间转换六种情况
1)运行——>就绪：1，主要是进程占用CPU的时间过长，而系统分配给该进程占 用CPU的时间是有限的；2，在采用抢先式优先级 调度算法的系统中,当有更高 优先级的进程要运行时，该进程就被迫让出CPU，该进程便由执行状态转变为 就 绪状态
2)就绪——>运行：运行的进程的时间片用完，调度就转到就绪队列中选择合适 的进程分配CPU
3)运行——>阻塞：正在执行的进程因发生某等待事件而无法执行，则进程由执 行状态变为阻塞状态，如发生了I/O请求
4)阻塞——>就绪:进程所等待的事件已经发生，就进入就绪队列
以下两种状态是不可能发生的：
5)阻塞——>运行：即使给阻塞进程分配CPU，也无法执行，操作系统在进行调 度时不会从阻塞队列进行挑选，而是从就绪队列中 选取
6)就绪——>阻塞：就绪态根本就没有执行，谈不上进入阻塞态
LRU算法
IPC进程间通信
IPC: Inter Process Communication
1)同一主机：pipe 管道
socket 套接字文件
signal 信号
shm shared memory
semaphore 信号量，一种计数器
2)不同主机：socket IP和端口号
RPC remote procedure call
MQ 消息队列，如：Kafka，RabbitMQ，ActiveMQ
进程优先级
进程优先级：
1)系统优先级：数字越小，优先级越高
0-139：各有140个运行队列和过期队列
2)实时优先级: 99-0 值最大优先级最高
3）nice值：-20到19，对应系统优先级100-139
Big O：时间复杂度，用时和规模的关系
O(1), O(logn), O(n)线性, O(n^2)抛物线, O(2^n)
进程状态
Linux内核：抢占式多任务
进程类型：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
注意：两者可相互转化
进程状态：运行态：running
就绪态：ready
睡眠态：可中断：interruptable 不可中断：uninterruptable
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
查看进程进程ps
ps常见选项
ps 输出属性
搜索进程
最灵活：ps 选项 | 其它命令
按预定义的模式：pgrep
pgrep [options] pattern
-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
按确切的程序名称：/sbin/pidof pidof bash
进程管理工具
top：有许多内置命令
排序：P：以占据的CPU百分比,%CPU
M：占据内存百分比,%MEM
T：累积占据CPU时长,TIME+
首部信息显示：uptime信息：l命令
tasks及cpu信息：t命令
cpu分别显示：1 (数字)
memory信息：m命令
退出命令：q
修改刷新时间间隔：s
终止指定进程：k
保存文件：W
top命令
进程管理工具
内存空间
内存工具
vmstat命令：虚拟内存信息
vmstat [options] [delay [count]]
vmstat 2 5
procs: 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)
memory： 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
swap: 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)
系统监控工具
iostat：统计CPU和设备IO信息
示例：iostat 1 10
iftop：显示带宽使用情况，EPEL源
示例：iftop -n -i eth1
pmap命令：进程对应的内存映射
pmap [options] pid [...]
-x: 显示详细格式的信息
示例：pmap 1
另外一种实现 cat /proc/PID/maps
glances命令：EPEL源
-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
dstat命令：系统资源统计,代替vmstat,iostat
dstat [-afv] [options..] [delay [count]]
-c 显示cpu相关信息
-C #,#,...,total
-d 显示disk相关信息
-D total,sda,sdb,...
-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
iotop
iotop命令是一个用来监视磁盘I/O使用状况的top类工具iotop具有与top相似的UI，其中包括 PID、用户、I/O、进程等相关信 息，可查看每个进程是如何使用IO
iotop输出 第一行：Read和Write速率总计
第二行：实际的Read和Write速率
第三行：参数如下： 线程ID（按p切换为进程ID）
优先级 用户 磁盘读速率 磁盘写速率 swap交换百分比 IO等待所占的百分比 线程/进程命令
-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，接受非整形数据例如1.1
-p PID, --pid=PID指定监测的进程/线程
-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，有三种指定方式
-q 只在第一次监测时显示列名
-qq 永远不显示列名
-qqq 永远不显示I/O汇总
交互按键 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
lsof
lsof：list open files查看当前系统文件的工具。在linux环境下，一切皆文件， 用户通过文件不仅可以访问常规数据，还可以访问网络连接和硬件如传输控制 协议 (TCP) 和用户数据报协议 (UDP)套接字等，系统在后台都为该应用程序分 配了一个文件描述符
命令参数 -a：列出打开文件存在的进程
-c<进程名>：列出指定进程所打开的文件
-g：列出GID号进程详情
-d<文件号>：列出占用该文件号的进程
+d<目录>：列出目录下被打开的文件
+D<目录>：递归列出目录下被打开的文件
-n<目录>：列出使用NFS的文件
-i<条件>：列出符合条件的进程(4、6、协议、:端口、 @ip )
-p<进程号>：列出指定进程号所打开的文件
-u：列出UID号进程详情
-h：显示帮助信息
-v：显示版本信息。
-n: 不反向解析网络名字
进程管理工具
kill命令：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
显示当前系统可用信号： kill –l 或者 trap -l
常用信号：man 7 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
3) SIGQUIT 相当于ctrl+\
9) SIGKILL 强制杀死正在运行的进程
15) SIGTERM 终止正在运行的进程
18) SIGCONT 继续运行
19) SIGSTOP 后台休眠
指定信号的方法 : (1) 信号的数字标识：1, 2, 9 (2) 信号完整名称：SIGHUP (3) 信号的简写名称：HUP
按PID：kill [-SIGNAL] pid …
kill –n SIGNAL pid
kill –s SIGNAL pid
按名称：killall [-SIGNAL] comm…
按模式：pkill [options] pattern
-SIGNAL
-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（pgrep可用）
-a: 显示完整格式的进程名（pgrep可用）
-P pid: 显示指定进程的子进程
并行运行
同时运行多个进程，提高效率
方法1
vi all.sh
f1.sh&
f2.sh&
f3.sh&
方法2
(f1.sh&);(f2.sh&);(f3.sh&)
方法3
{ f1.sh& f2.sh& f3.sh& }
任务计划
Linux任务计划、周期性任务执行
来的某时间点执行一次任务
at 指定时间点，执行一次性任务
batch 系统自行选择空闲时间去执行此处指定的任务
周期性运行某任务
cron
at任务
包：at
at 命令：at [option] TIME
常用选项： -V 显示版本信息
-t time 时间格式 [[CC]YY]MMDDhhmm[.ss]
-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/file 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
计划任务
计划周期性执行的任务提交给crond，到指定时间会自动运行
系统cron任务：系统维护作业 /etc/crontab
用户cron任务： crontab命令 日志：/var/log/cron
时间表示法： (1) 特定值 给定时间点有效取值范围内的值
(2) * 给定时间点上有效取值范围内的所有值 表示“每...”
(3) 离散取值 #,#,#
(4) 连续取值 #-#
(5) 在指定时间范围上，定义步长 /#: #即为步长
时间格式
@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 * * * *
系统的计划任务: /etc/crontab 配置文件
/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
管理临时文件
CentOS7使用systemd-tmpfiles-setup服务实现
CentOS6使用/etc/cron.daily/tmpwatch定时清除临时文件
配置文件：/etc/tmpfiles.d/*.conf /run/tmpfiles.d/*.conf /usr/lib/tmpfiles/*.conf /usr/lib/tmpfiles.d/tmp.conf
d /tmp 1777 root root 10d
d /var/tmp 1777 root root 30d
命令： systemd-tmpfiles –clean|remove|create configfile
注意：运行结果的标准输出和错误以邮件通知给相关用户 (1) COMMAND > /dev/null (2) COMMAND &> /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
用户计划任务
crontab命令定义
每个用户都有专用的cron任务文件：/var/spool/cron/USERNAME
crontab命令： crontab [-u user] [-l | -r | -e] [-i]
-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
控制用户执行计划任务： /etc/cron.{allow,deny}