Linux进程和计划任务

一、程序

1.1什么是程序

• 是一组计算机能识别和执行的指令，运行于电子计算机上，满足人们某种需求的信息化工具。
• 用于描述进程要完成的功能，是控制进程执行的指令集。
• 保存在硬盘、光盘等介质中的可执行代码和数据。
• 静态保存的代码。

二、进程

2.1什么是程序

运行中的程序的一个副本，是被载入内存的一个指令集合，是资源分配的单位。
- 进程ID（Process ID，PID）号码被用来标记各个进程
- UID、GID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
- 都由其父进程创建

2.2进程创建：

• init：第一个进程，从 CentOS7 以后为systemd

• 进程：都由其父进程创建，fork()，父子关系，CoW：Copy On Write 写实更新，有数据写入子进程需要新的内存空间

2.3进程具有的特征：

• 动态性：进程是程序的一次执行过程，是临时的，有生命期的，是动态产生，动态消亡的；

• 并发性：任何进程都可以同其他进程一起并发执行；

• 独立性：进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位；

• 结构性：进程由程序、数据和进程控制块三部分组成。

2.3进程状态：

 

三态模型

一个进程从创建而产生至撤销而消亡的整个生命期间，有时占有处理器执行，有时虽可运行但分不到处理器、有时虽有空闲处理器但因等待某个事件的发生而无法执行，这一切都说明进程和程序不相同，它是活动的且有状态变化的，这可以用一组状态加以刻画。为了便于管理进程，一般来说，按进程在执行过程中的不同情况至少要定义三种不同的进程状态：

（1）运行(running)态：进程占有处理器正在运行。

（2）就绪(ready)态：进程具备运行条件，等待系统分配处理器以便运行。

（3）等待(wait)态：又称为阻塞(blocked)态或睡眠(sleep)态，指进程不具备运行条件，正在等待某个事件的完成。

通常，一个进程在创建后将处于就绪状态。每个进程在执行过程中，任意时刻当且仅当处于上述三种状态之一。同时，在一个进程执行过程中，它的状态将会发生改变。引起进程状态转换的具体原因如下：

（1）运行态一一等待态：等待使用资源或某事件发生，如等待外设传输;等待人工干预。

（2）等待态一一就绪态：资源得到满足或某事件己经发生，如外设传输结束；人工干预完成。

（3）运行态一一就绪态：运行时间片到，或出现有更高优先权进程。

（4）就绪态一一运行态：CPU空闲时被调度选中一个就绪进程执行。

 

 

2.4僵尸进程：

僵尸进程是当子进程比父进程先结束，而父进程又没有回收子进程，释放子进程占用的资源，此时子进程将成为一个僵尸进程。如果父进程先退出 ，子进程被init接管，子进程退出后init会回收其占用的相关资源。

在UNIX 系统中，一个进程结束了，但是他的父进程没有等待(调用wait / waitpid)他， 那么他将变成一个僵尸进程。 但是如果该进程的父进程已经先结束了，那么该进程就不会变成僵尸进程， 因为每个进程结束的时候，系统都会扫描当前系统中所运行的所有进程， 看有没有哪个进程是刚刚结束的这个进程的子进程，如果是的话，就由init 来接管他，成为他的父进程。

2.5线程：

线程（英语：thread）是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。一条线程指的是进程中一个单一顺序的控制流，一个进程中可以并发多个线程，每条线程并行执行不同的任务。

60年代，在OS中能拥有资源和独立运行的基本单位是进程，然而随着计算机技术的发展，进程出现了很多弊端，一是由于进程是资源拥有者，创建、撤消与切换存在较大的时空开销，因此需要引入轻型进程；二是由于对称多处理机（SMP）出现，可以满足多个运行单位，而多个进程并行开销过大。因此在80年代，出现了能独立运行的基本单位——线程（Threads）。

三、查看进程

3.1PS 静态查看

ps命令支持三种语法格式：

• UNIX风格。选项可以组合在一起，并且选项前必须有 "-" 连字符 。如：ps -ef。
• GNU选项。选项前有两个 "-" 连字符 。如：ps --help。
• BSD选项。选项可以组合在一起，但是选项前不能有 "-" 连字符。如：ps aux。

查看静态的进程统计信息

• "ps aux" 可以查看系统中所有的进程；

• "ps -le" 可以查看系统中所有的进程，而且还能看到进程的父进程的 PID 和进程优先级；

• "ps -l" 只能看到当前 Shell 产生的进程；

常用选项

• 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

• k|--sort 属性 对属性排序,属性前加 - 表示倒序 ps aux k -%cpu

• o 属性… 选项显示定制的信息pid、cmd、%cpu、%mem

ps aux命令

 ps aux表头

表头	含义
USER	该进程是由哪个用户产生的。
PID	进程的 ID。
%CPU	该进程占用 CPU 资源的百分比，占用的百分比越高，进程越耗费资源。
%MEM	该进程占用物理内存的百分比，占用的百分比越高，进程越耗费资源。
VSZ	该进程占用虚拟内存的大小，单位为 KB。
RSS	该进程占用实际物理内存的大小，单位为 KB。
TTY	该进程是在哪个终端运行的。其中，tty1 ~ tty7 代表本地控制台终端（可以通过 Alt+F1 ~ F7 快捷键切换不同的终端），tty1~tty6 是本地的字符界面终端，tty7 是图形终端。pts/0 ~ 255 代表虚拟终端，一般是远程连接的终端，第一个远程连接占用 pts/0，第二个远程连接占用 pts/1，依次増长。？代表和终端无关，系统进程
STAT	进程状态。常见的状态有以下几种： -D：不可被唤醒的睡眠状态，通常用于 I/O 情况。 -R：该进程正在运行。 -S：该进程处于睡眠状态，可被唤醒。 -T：停止状态，可能是在后台暂停或进程处于除错状态。 -W：内存交互状态（从 2.6 内核开始无效）。 -X：死掉的进程（应该不会出现）。 -Z：僵尸进程。进程已经中止，但是还是占用硬件资源。 -<：高优先级（以下状态在 BSD 格式中出现）。 -N：低优先级。 -L：被锁入内存。 -s：包含子进程。 -l：多线程（小写 L）。 -+：位于后台。
START	该进程的启动时间。
TIME	该进程占用 CPU 的运算时间，注意不是系统时间。
COMMAND	产生此进程的命令名。

ps -ef   命令

  ps -ef表头

表头	含义
F	进程标志，说明进程的权限，常见的标志有两个: 1：进程可以被复制，但是不能被执行；4：进程使用超级用户权限；
S	进程状态。具体的状态和"psaux"命令中的 STAT 状态一致；
UID	运行此进程的用户的 ID；
PID	进程的 ID；
PPID	父进程的 ID；
C	该进程的 CPU 使用率，单位是百分比；
PRI	进程的优先级，数值越小，该进程的优先级越高，越早被 CPU 执行；系统定义不可以人为修改
NI	进程的优先级，数值越小，该进程越早被执行；可以人为修改
ADDR	该进程在内存的哪个位置；
SZ	该进程占用多大内存；
WCHAN	该进程是否运行。"-"代表正在运行；
TTY	该进程由哪个终端产生；
TIME	该进程占用 CPU 的运算时间，注意不是系统时间；
CMD	产生此进程的命令名；

 

3.2top命令

ps 命令可以一次性给出当前系统中进程状态，但使用此方式得到的信息缺乏时效性，并且，如果管理员需要实时监控进程运行情况，就必须不停地执行 ps 命令，这显然是缺乏效率的。

为此，Linux 提供了 top 命令。top 命令可以动态地持续监听进程地运行状态，与此同时，该命令还提供了一个交互界面，用户可以根据需要，人性化地定制自己的输出，进而更清楚地了进程的运行状态。

• -d 秒数：指定 top 命令每隔几秒更新。默认是 3 秒；

• -b：使用批处理模式输出。一般和"-n"选项合用，用于把 top 命令重定向到文件中；

• -n 次数：指定 top 命令执行的次数。一般和"-"选项合用；

• -p 进程PID：仅查看指定 ID 的进程；

• -s：使 top 命令在安全模式中运行，避免在交互模式中出现错误；

• -u 用户名：只监听某个用户的进程；

在 top 命令的显示窗口中，还可以使用如下按键，进行一下交互操作：

• ? 或 h：显示交互模式的帮助；

• c：按照 CPU 的使用率排序，默认就是此选项；

• M：按照内存的使用率排序；

• N：按照 PID 排序；

• T：按照 CPU 的累积运算时间排序，也就是按照 TIME+ 项排序；

• k：按照 PID 给予某个进程一个信号。一般用于中止某个进程，信号 9 是强制中止的信号；

• r：按照 PID 给某个进程重设优先级（Nice）值；

• q：退出 top 命令；

 

3.3pstree命令进程树

pstree 命令可以查看进程状态

常用选项
-a    显示启动每个进程对应的完整指令，包括启动进程的路径、参数等
-p 显示PID
-T 不显示线程thread,默认显示线程
-u 显示用户切换
-H pid 高亮显示指定进程及其前辈进程

 

3.4结束进程

kill命令   可以杀死进程

kill     信号     进程

信号编号	信号名	含义
0	EXIT	程序退出时收到该信息。
1	HUP	挂掉电话线或终端连接的挂起信号，这个信号也会造成某些进程在没有终止的情况下重新初始化。
2	INT	表示结束进程，但并不是强制性的，常用的 "Ctrl+C" 组合键发出就是一个 kill -2 的信号。
3	QUIT	退出。
9	KILL	杀死进程，即强制结束进程。
11	SEGV	段错误。
15	TERM	正常结束进程，是 kill 命令的默认信号。

killall命令   可以杀死全部进程