本章概述

本章主要介绍程序和进程的区别，如何查看进行，有多种方式进行查看；进程的启动方式，有多种启动方式，前台运行还是后台运行，如何互相调用前后台运行；设置周期性任务，一次性任务还是周期性任务怎么设置，怎么删除；如何删除一个进行，怎么删除，批量删除还是强制删除。

一、程序和进程以及线程

1、程序

• 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

总结：程序二进制文件，静态的。

2、进程

• 在CPU及内存中运行的程序代码
• 动态执行的代码
• 每个程序可以创建一个或多个进程

总结：进程是程序运行的过程，动态的，有生命周期及运行状态

3、线程

• 负责功能的运行

• 多线程可同时运行多个任务

• 有三种状态

  ①就绪状态：在创建线程后存在等待cpu过来的执行的时间称为就绪状态

  ②运行状态：当cpu过来执行就会转变成运行状态

  ③阻塞状态：线程因为某种原因放弃对cpu的使用权后进入阻塞状态，等变成就绪状态后才可运行。

总结：线程是进程下面执行任务。最小程序的执行单位。

4、名词解释

4.1 僵尸进程

解释： 一个子进程退出，而父进程并没有对子进程进行回收，释放子进程占用的资源，此时子进程将成为僵尸进程。

弊端： 僵尸进程无法直接杀掉，它占用一些资源（进程号），虽然占用的不多，但是僵尸进程如果过多的话，会导致其它正常进程无法使用。

消除僵尸进程办法：

①找到僵尸进程的父进程然后将父进程杀死，这样就会结束掉僵尸进程，但是这样做存在风险，因为该父进程下面其它所有的进程都会被杀掉。

②假如已经杀死了僵尸进程的父进程，但是僵尸进程还没，这时，僵尸进程会变成孤儿进程，孤儿进程会被init进程收养，init进程会对孤儿进程完成收养工作。

②假如僵尸进程的父进程是init进程，那不能杀init进程，杀了将整个系统就挂了，那就可以实现“曲线救国”的方式，将僵尸进程挂起，挂起之后，什么都做不了。

4.2孤儿进程

解释： 一个父进程退出，而它的一个或多个子进程还在运行，那么这些子进程将成为孤儿进程，孤儿进程将被init进程所收养，并由init进程对他们完成状态收集工作。

二、查看进程统计信息

1、查询进程静态信息-ps

1.1 ps -aux

解释：以简单列表的形式显示出进程信息。

常用选项

选项	作用
-a	显示当前终端下的所有进程信息，包括其他用户的进程
-u	使用以用户为主的格式显示进程信息
-x	显示当前用户在所有终端下的进程信息

上述信息中，第一行为列表的标题，其字段的含义描述如下

标题	含义
USER	启动该进程的用户账号名称
PID	该进程在系统中的数字ID号，在当前系统中是唯一的
%CPU	CPU占用的百分比
%MEM	内存占用百分比
VSZ	该进程使用的虚拟内存量（单位：KB）
RSS	该进程占用的物理内存量（单位：KB）
TTY	标明该进程在哪个终端上运行。 pts是远程登录终端，tty1：图像界面，tty2和tty6：字符界面，？：系统本身执行的进程
STAT	该进程的状态
START	启动该进程的时间（什么时候启动的）
TIME	该进程占用CPU的时间（启动需要花多少时间）
COMMAND	启动该进程的命令的名称

其中STAT进程状态描述信息如下

D：系统守护进程（daemon）

R：正在运行（running）

S：睡眠状态（sleep）

Z：僵尸状态（zombie）

T：停止状态

优先级符号：

<：表示进程运行在高优先级上

N：表示进程运行在低优先级上

L：表示进程有页面锁定在内存中

s：表示进程是控制进行

l：表示进程是多线程的

+：表示当前进程运行在前台

1.2 ps -elf

解释：将以长格式显示系统中的进程信息

常用选项

选项	作用
-e	显示系统内的所有进程信息
-l	使用长格式显示进程信息
-f	使用完整的格式显示进程信息

上述各列的解释

标题	解释
F	内核分配给进程的系统标记
S	进程的状态
UID	启动这些进程的用户
PID	进程ID
PPID	父进程的进程ID
C	进程生命周期中的CPU利用率
PRI	进程的优先级（越大的数字代表越低的优先级）
NI	谦让度值，用来参与决定优先级
ADDR	进程的内存地址
SZ	假如进程被换出，所需交换空间的大致大小
WCHAN	若该进程在睡眠，则显示睡眠中的系统函数名
STIME	进程启动时的系统时间
TTY	进程启动时的终端设备
TIME	运行进程需要的累计CPU时间
CMD	进程的启动命令

2、查询进程动态信息-top

• 默认情况下每3秒刷新一次，按s键修改刷新时间，按空格：立即刷新。

2.1 top中内容介绍

第一行信息解释

信息	含义
15:28:22	当前时间
up 3:57	系统运行时间
4 users	当前登录的用户数
load averaqe ：0.00,0.01,0.05	系统负载，即任务队列的平均长度，三个数值分别为1分钟、5分钟、15分钟前到现在的平均值

平均负载解释：

• 假如是单核cpu：
  满负载就是1.00，满负载不是代表系统以及运行不了了，而是如果有多出来的任务，那就需要进行等待。
  如果为1.20，表示CPU已经超负载运行，有两个任务需要进行等待才可以运行。
  如果为0.70，表示CPU在未达到满负载运行，还可以运行其他任务。

• 假如是双核CPU：
  那满负载的值就是2.00。其它依次类推

第二行信息解释（系统任务）

信息	含义
185 total	总进程数185个
1 running	正在运行的进程数1个
183 sleeping	休眠的进程数：183个
1 stopped	中止的进程数：1个
0 zombie	僵死无响应的进程数：0个

第三行信息解释（CPU占用信息）

信息	含义
0.0 us	用户占用
0.0 sy	内核占用
0.0 ni	优先级调度占用
100.0 id	空闲CPU
0.0 wa	I/O等待占用
0.0 hi	硬件中断占用
0.0 si	软件中断占用
0.0 st	虚拟化占用

第四行信息解释（内存占用）

信息	含义
total	总内存空间
free	空闲内存
used	已用内存
buff/cache	物理内存和交换内存的缓冲区总和

第五行信息解释（交换空间）

信息	含义
total	总交换空间
free	空闲交换空间
used	已用交换空间
avail Mem	可用物理空间

内容详细说明

信息	含义
PID	进程id
USER	进程所有者的用户名
PR	优先级（由内核动态调整），用户不能
NI	进程优先级，nice值，负值表示高优先级，正值表示低优先级，用户可自己调整
VIRT	虚拟内存，是进程正在使用的所有内存
RES	进程所使用的物理内存
SHR	共享内存大小，（单位KB）
S	进程状态
%CPU	上次更新到现在的CPU时间占用百分比
%MEM	进程使用的物理内存百分比
TIME+	进程使用的CPU时间总计，单位1/100秒
COMMAND	命令名/命令行

2.2 交互命令介绍

top 命令全屏操作界面快捷键

命令键	功能
P	按CPU排序
M	按内存排序
T	按时间排序
k	根据提示输入指定进程的PID号，并按Enter键终止对应的进程
p	进程IP，查看某个进程状态
N	根据启动时间进行排序
数字键1	显示每个内核的CPU的个数和状态
h	可以获得top程序的在线帮助信息
q	退出top程序

2.3 压力过高测试与解决办法

①制造压力

创建一个目录，使用dd复制内存大的文件到/目录下。

查看top中cpu和内存的使用情况

②解决cpu占用

在生产环境中，也许某一个程序一直在占用高性能的cpu，但是我们不知道是什么程序造成，可以在top中将该进程结束掉。

③解决硬盘占用

上述①结果造成的后果为硬盘不足，下面进行排除与解决

先查看哪个目录占用过大。

再进到该目录，查看哪个文件较大，最后将它删除即可

3、其它查看进程信息

3.1 根据特定条件查询进程PID信息–pgrep

常用选项

选项	作用
-l	同时输出对应的进程名以及PID
-U	查询特定用户的进程
-t	查询在特定终端运行的进程

实例：

3.2 以树形结构列出进程信息-pstree

默认情况下指显示个进程的名称。

常用选项

选项	作用
-p	使用时可以同时列出对应的PID号
-u	可以列出对应的用户名
-a	可以列出完整的命令信息

实例：

三、进程的启动方式

1、手工启动

• 前台启动： 用户输入命令，直接执行程序
• 后台启动： 在命令行尾加上“&”符号

1.1、进程的前后台调度（jobs、fg、bg）

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： 查看当前终端处于后台的任务列表

• -l：显示进程对应的id号

fg命令： 将后台进程恢复到前台运行，可指定任务序号

bg命令： 将后台程序继续在后台运行。

2、调度启动- 计划任务管理

• 使用at命令，设置一次性任务
• 使用crontab命令，设置周期性计划任务

2.1 一次性计划任务-at

格式：at [HH:MM]（时间） [yyy-mm-dd] （年月日，可以省略）

ctrl +D ： 提交任务

atq： 查看一次性任务管理

atrm + 序号 ： 删除一次性任务

注意：对于已设置单还未执行（未到时间点）的计划任务，可以通过atq命令进行查询，但是已执行的at任务将不会再出现在列表中

2.1.1 操作案例

①设置系统在22:06分关机

②设置23:00时将/opt/目录下文件复制到当前目录，设置23:30时将/根目录下所有文件删除，设置23:30将/home/ydq文件进行压缩。然后将第二个任务删除掉。

2.2 周期性计划任务-crontab

• 按照预先设置的时间周期（分钟、小时、天…）重复执行用户指定的命令操作
• 属于周期性计划任务
• 主要设置文件
• • 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/spool/cron/用户名

概括：crontab守护进程会自动检查/etc/crontab文件、/etc/cron.d目录及/var/spool/cron/目录中的改变，如果发现配置有更改，它们就会被载入内存，所以当某个crontab文件改变后并不需要重新启动，crond守护进程就可设置生效。

2.2.1 管理crontab计划任务

默认情况下不使用-u是针对root用户，只有root用户才能对其它用户使用-u选项

• 编辑计划任务

格式：crontab -e [-u 用户名]

• 查案计划任务（不加-u就是查看自己的计划任务表，加-u就是指定查看某用户的计划任务表）

格式：crontab -l [-u 用户名]

• 删除计划任务（删除全部，若要删除某一个，需要进入到crontab -e 内部进行删除）

格式：crontab -r [-u 用户名]

2.2.2 crontab 任务配置格式

字段	分钟	小时	日期	月份	星期	命令
范围	0-59	0-23	1-31	1-12	0-7（0或7代表周日）	要执行的命令或程序脚本

时间数值的特殊表示方法

• *： 表示该方位内的任意时间
• ，：表示间隔的多个不连续时间点
• -：表示一个连续的时间范围
• /：指定间隔的时间频率

应用示例：

分、时、日、月、周

0    17        *     *    1-5        周一到周五每天17:00

30   8         *     *    1,3,5      每周一、三、五的8点30分

0    8-18/2    *     *     *         8点到18点之间每2个小时

0    *        * /3   *     *         每3天

2.2.3 crontab 实例操作

因各条计划任务在执行时并不需要用户登录，所以任务配置记录中的命令建议使用 绝对路径 ，以避免因缺少执行路径而无法执行命令的情况。

另外，在设置非每分都执行的任务时， “分钟”字段也应该填写一个具体的时间数值 比如0 ，而不要保留为默认的“*”，否则将会在每分钟执行一次计划任务。

①每天早上7点50分开启sshd服务

②每隔3天将/opt目录下所有文件删除

③21:30时将/opt/ydq 文件进程压缩

④将以前的计划任任务删除，创建一个用户ydq的计划任务，每隔3天的12:00将/opt目录下所有文件复制到/mnt下面，并删除该任务。

四、进程的终止

Ctrl+C 组合键：结束终端正在执行的命令

1、 Kill命令 和 Killall命令

Kill 用来终止指定PID号的进程

• kill -l ：查看所有选项发出的信号

• 默认不加的选项是 -15

Killall 用来终止指定名称的所有进程

选项信号	作用
-1（HUP）	重新加载进程
-9（KILL）	终止进程
-15（TERM）	正常停止进程

2、 pkill命令

根据特定条件终止相应的进程

常用命令选项

选项	作用
-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

五、总结

1、程序和进程的关系

• 程序时静态的，进程是动态的、是程序的运行过程。

• 线程负责功能的运行，是执行最小单位。

2、查看进程统计信息

• 静态查询 ：ps -aux 、 ps -elf 、 pgrep 、pstree

• 动态查询：top

3、进程的启动方式

手工启动：

• 前台启动：直接执行命令
• 后台启动：在执行命令的最后加上&
  • 查看后台的任务列表：jobs
  • 将后台进程恢复到前台进程运行：fg
  • 将后台进程在后台继续使用：bg

调度启动

• 一次性计划任务----at

• 周期性计划任务----crontab

4、终止进程的运行

• 终止单个进程：kill

• 终止多个进程：killall

• 根据特定条件终止相应的进程：pkill