Linux学习----基础篇（进程管理与任务计划）
1、进程管理
1.1、进程的概念与分类
进程，Process，是计算机中的程序关于某数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。在早期面向进程设计的计算机结构中，进程是程序的基本执行实体；在当代面向线程设计的计算机结构中，进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是在自身虚拟地址空间运行的一个独立的程序，是程序的实体。
Linux中进程的分类
1、系统进程：可以执行内存资源分配和进程切换等管理工作的进程，由操作系统启动并管理，这类进程的运行不受用户的干预，即使是root用户也不能干预系统进程的运行。
2、用户进程：通过执行用户程序、应用程序或内核之外的系统程序而产生的进程，这类进程可以在用户的控制下运行或关闭，用户进程具体可分为以下三种
- 交互进程：由一个shell终端启动的进程，在执行过程中需要与用户进行交互
- 批处理进程：该进程是一些进程的集合，负责按顺序启动其他的进程
- 守护进程：守护进程是一种一直运行的进程，通常在系统启动时运行，在系统关闭时终止
在Linux中，进程ID（PID）是区分不同进程的唯一标识，它的大小是有限制的，最大ID为32768，用UID和GID分别表示启动这个进程的用户和用户组。所有进程都是PID为1的进程（使用sysvinit为init进程，使用systemd为systemd进程）的子进程。用PPID表示进程的父进程。
1.2、进程的管理
1.2.1、ps命令
ps命令可查看进程在瞬间的运行状态，常见的组合有ps -ef和ps -aux，命令详细使用查看另一篇博客https://www.cnblogs.com/yu2006070/p/9243328.html。这里补充一点，使用该命令查看的显示信息中，用中括号括起来的进程一般为系统进程；另外系统进程都排列在前面，因为系统进程早于用户进程启动。
1.2.2、top命令
top命令用于实时查看进程系统占用状况，详细使用查看博客https://www.cnblogs.com/yu2006070/p/9243328.html。这里补充一点，在top显示界面下，按f键可修改top命令显示的列信息。
1.2.3、lsof命令
lsof命令可以用于列出进程打开的文件，命令语法如下：
lsof [选项]
常用选项：
- -p PID：显示进程打开的所有文件
- -c 进程名：显示进程打开的所有文件
- -i [tcp/udp]:端口号：通过监听指定的协议、端口号等信息，显示符合条件的进程
- -u UID：列出UID号进程详情
- -g GID：列出GID号进程详情
命令执行结果详解：
通过该命令还可以看到连接情况：
lsof命令一般用于查看进程占用的文件数，因为Linux对于每个进程打开的文件数量有限制，如果超出了最大文件数，会导致进程异常。
1.2.4、pgrep命令
pgrep命令用于通过程序名查询进程PID，它通过检查程序在系统中活动的进程，输出进程属性匹配指定条件的进程ID，命令语法如下：
gprep [选项] 程序名
常用选项：
- -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
- -f：使用完成的进程名匹配
1.2.5、kill命令
kill命令用于根据PID杀死一个进程，命令语法如下：
kill [信号类型] PID
信号类型：信号类型决定了kill如何结束一个进程，通过kill –l可以查看所有的信号类型。常用的信号类型有
- SIGKILL，9，强制结束进程
- SIGTERM，15，正常结束进程，kill的缺省选项
- SIGINT，2，结束进程，但并不是强制性的，通过ctrl+c发出的就是一个kill -2信号
特殊的：kill –0，用于对进程进行试探，检测该进程是否存在及运行。
1.2.6、killall命令
killall命令用于根据进程名杀死一个或一组进程，命令语法如下：
killall [信号类型] 进程名
这里的信号类型同kill命令。
2、Linux下的任务计划
2.1、crond的概念和分类
crond是Linux下用来周期性的执行某种任务或等待处理某些事件的一个守护进程，与Windows下的任务计划类似。
Linux下的任务调度分为两类，系统任务调度和用户任务调度。
系统任务调度：系统所要执行的周期性工作，如将缓存写入硬盘、日志清理等。系统任务的配置文件为/etc/crontab以及以下目录中的文件/etc/cron.d、/etc/cron.daily、/etc/cron.hourly、/etc/cron.monthly、/etc/cron.weekly
用户任务调度：用户定期要执行的任务。用户可以使用crontab工具来定制自己的任务计划。用户定义的crontab文件保存在/var/spool/cron目录下，以用户名命名。
2.2、使用crontab工具
crontab命令语法如下：
crontab [-u 用户] [文件]|[选项]
参数含义：
- -u：用来设定某个用户的任务计划，此参数一般由root运行，不指定该参数则为当前用户的任务计划
- 文件：命令文件，表示将该文件作为crontab的任务列表并载入crontab。如果在没有指定该文件，crontab将接收标准输入上键入的命令
常用选项：
- -e：编辑用户的crontab文件
- -l：显示用户的crontab文件内容
- -r：从/var/spool/cron目录中删除用户的crontab文件
- -i：在删除用户的crontab文件时需要确认
2.3、crontab文件格式
用户所建立的crontab文件中，每一行都代表一项任务，每行的每个字段代表一项设置，它的格式分为六个字段，前五个字段为时间设定字段，第六个字段为要执行的命令，具体格式如下：
minutes hour day month week command
- minutes：分钟，可以是从0到59之间的任何整数
- hour：小时，可以是从0到23之间的任何整数
- day：日期，可以是从1到31之间的任何整数
- month：月份，可以是从1到12之间的任何整数
- week：星期，可以是从0到7之间的任何整数，这里的0或7代表星期日
- command：执行的命令，可以是系统命令，也可以是编写的脚本
以上的各个字段中，还可以使用以下特殊字符：
- *：代表所有的值
- ,：用逗号隔开的值指定一个列表，如1，3，5
- -：表示一个整数范围，如2-6表示从2到6的几个数
- /：指定时间的间隔频率，如minutes字段的*/3表示每三分钟执行一次
一些例子：
# 在每天的3点执行/data/run.sh 0 3 * * * /data/run.sh # 每个三个小时执行一次/data/run.sh 0 */3 * * * /data/run.sh # 在每周五的凌晨三点半执行/data/run.sh 30 3 * * 5 /data/run.sh
crontab执行任务的日志存储在/var/log/cron文件中，可以通过查看该日志检验任务是否正常执行。
2.4、crontab使用中的注意事项
环境变量导致任务无法执行
手动执行任务不存在问题，但是无法自动执行任务，这种情况一般是crontab文件中没有配置环境变量引起，可以在crontab文件中添加source 环境变量配置文件来指定加载的环境变量。如：
加载xxx用户的环境变量
#crontab文件中添加
source /home/xxx/.bashrc
清理用户的邮件日志
当命令在后台运行时，如果该命令有输出，则会通过邮件形式输入到邮件日志中，邮件日志位于/var/mail目录中，每个用户由以用户名命名的文件，如果任务运行时一直往该日志中发送信息，则会导致日志文件体积增大，可以使用以下方法忽略任务的日志输出：
minutes hour day month week command>/dev/null 2>&1
系统级任务与用户级任务
用户级的任务可以放到系统级任务调度中完成，但是系统级的任务无法使用用户级来调度。
