进程和计划任务

本章概括

• 进程相关概念
• 进程及系统相关工具
• 计划任务

1、进程相关概念

进程概念

• 内核的功用：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
• 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
• task struct：Linux内核存储进程信息的数据结构格式
• task list：多个任务的的task struct组成的链表
• 进程创建：
    init：第一个进程
      父子关系

示例：

系统中第一个进程：centos6为init(1)；centos7为systemd(1)
centos7中也存在init(/usr/bin/init)，是systemd的软链接
[root@centos7-1 ~]#pstree -p
systemd(1)─┬─ModemManager(619)─┬─{ModemManager}(675)
           │                   └─{ModemManager}(678)

[root@centos7-1 ~]#ll /usr/sbin/init
lrwxrwxrwx. 1 root root 22 Jul 18 17:20 /usr/sbin/init -> ../lib/systemd/systemd

  进程：都由其父进程创建，CoW
    fork(), clone()

示例：

父进程创建子进程会调用fork(),clone()函数来实现
进程创建基于CoW
CoW  copy on write   写时复制
创建子进程完毕以后，暂时不给子进程分配空间，只分配一个进程编号，此时子进程指向父进程的内存空间，和父进程共享相同的内存空间
当子进程的内容发生变化时，会给子进程分配一个新的内存空间，并把父进程的内容或数据复制给子进程，此时子进程指向新的内存空间，然后再对内容或数据进行修改
该过程类似于逻辑卷创建快照的过程

进程的基本状态

• 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
• 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
• 执行状态：进程处于就绪状态被调度后，进程进入执行状态
• 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
• 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

• 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。
• 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
• 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:从磁盘上读取一个文件，读取速度慢，该进程在没有获取到数据之前，处于阻塞状态
• 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：
• 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
• 就绪——>阻塞：就绪态根本就没有执行，谈不上进入阻塞态

进程优先级

• 进程优先级：
    系统优先级：数字越小，优先级越高
      0-139（CentOS4,5）
        各有140个运行队列和过期队列
      0-98，99（CentOS6）
    实时优先级: 99-0 值最大优先级最高
    nice值：-20到19，对应系统优先级100-139或99
• 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)

知识扩展:

Big O
O(1)算法
无论有多少个进程，只有140(0-139)个队列，即只处理140个队列中的进程，处理的数量是恒定不变的，这种情况的时间复杂度，用时和规模就是O(1)

进程相关概念

• 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
    物理地址空间和线性地址空间
    MMU：Memory Management Unit负责转换线性和物理地址
    TLB:Translation Lookaside Buffer 翻译后备缓冲器,用于保存虚拟地址和物理地址映射关系的缓存
• IPC: Inter Process Communication
    同一主机: signal:信号
    shm: shared memory
    semaphore:信号量，一种计数器
    不同主机：socket: IP和端口号
    RPC: remote procedure call
    MQ：消息队列，Kafka，ActiveMQ

示例：

物理地址空间(物理内存空间)和线性地址空间(虚拟内存空间)
物理地址空间：给进程实际分配的空间
虚拟内存空间：进程认为自己拥有主机全部的物理空间，但实际上该进程用不完全部的物理空间，因此需要模拟出一个虚拟内存空间来代替实际上的全部内存空间
MMU：把虚拟内存和物理内存做映射关系，把物理内存转换为虚拟内存

LRU算法
假设序列为 4 3 4 2 3 1 4 2
物理块有3个，则
第1轮 4调入内存 4
第2轮 3调入内存 3 4
第3轮 4调入内存 4 3
第4轮 2调入内存 2 4 3
第5轮 3调入内存 3 2 4
第6轮 1调入内存 1 3 2
第7轮 4调入内存 4 1 3
第8轮 2调入内存 2 4 1

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

注意：

睡眠态和停止态区别：
睡眠态可以还原，进程可以醒过来，可能是自己醒过来，也可能是人为干预醒过来
停止态只要人为不干预，无法醒过来，会停在内存中，不会有任何操作
僵死态：程序发生故障，进程已经死去，但是会一直占用内存不释放，僵死态进程无法处理

2、系统及进程工具

2.1 系统管理工具

• 进程的分类：
    CPU-Bound：CPU密集型，非交互;只消耗cpu，如进行加减运算
    IO-Bound：IO密集型，交互;读取或写入数据
• Linux系统状态的查看即管理工具
    查看进程：pstree，ps
    进程优先级：nice，renice
    搜索进程：pgrep，pidof
    进程管理工具：uptime，top，htop(epel源)，kill，pkill，killall
    内存查看工具：free，vmstat，pmap
    系统资源(cpu,IO)统计vmstat，iostat，dstat(代替vmstat，iostat)
    系统监控工具：glances(epel源)，dstat(需要安装)，iotop(需要安装)
    系统文件查看工具：lsof
    作业管理：jobs，fg，bg，nohup

查看进程树pstree

• pstree：查看进程树(需要安装软件包psmisc才能使用)
    -p：查看进程树，并显示进程号

示例(只显示部分)：

[root@centos7-1 ~]#pstree  -p
systemd(1)─┬─ModemManager(619)─┬─{ModemManager}(675)   
           │                   └─{ModemManager}(678)
           ├─VGAuthService(610)
           ├─abrt-watch-log(614)
           ├─abrt-watch-log(615)
           ├─abrtd(613)
           ├─accounts-daemon(571)─┬─{accounts-daemon}(574)
           │                      └─{accounts-daemon}(596)
           ├─alsactl(579)
           ├─anacron(1855)
           ├─at-spi-bus-laun(1444)─┬─dbus-daemon(1449)
           │                       ├─{at-spi-bus-laun}(1445)
           │                       ├─{at-spi-bus-laun}(1446)
           │                       └─{at-spi-bus-laun}(1448)
           ├─at-spi2-registr(1451)─┬─{at-spi2-registr}(1453)
           │                       └─{at-spi2-registr}(1454)

在进程树中{ }括起来的项表示线程，其他则表示进程  
进程process和线程thread
进程:相当于一个任务(项目)，需要人员(线程)、资源(内存空间，文件等)，完成该任务的集合
线程:相当于进程中的人员，也就是说，线程属于进程
同一个进程中的线程之间使用的资源是共享的,因此线程之间会相互影响
进程和进程之间不共享资源，因此彼此之间不会相互影响
进程和线程的关系：一对一、一对多的关系，进程占用的资源更多

知识扩展：

进程的上下文切换：在不同cpu之间执行进程任务，切换的过程叫做上下文切换。
这种切换会消耗大量的资源
如apache服务并发性不够，不适合并发数量高的场景
该服务存在C10k问题，即进程并发数达到10万，会出现问题

查看进程工具ps

• ps：process state，显示当前进程的状态
    注意：ps显示当前进程的快照，该命令并不能动态跟踪进程状态，只能看到当时那个时间点的进程状态
    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
• 语法：ps [OPTION]...
• [OPTION]支持三种选项：
   UNIX选项 如-A -e
   BSD选项 如a
   GNU选项 如--help

ps常见选项

• BSD选项：默认显示当前终端中的进程
    a 选项包括所有终端中的进程
    x 选项包括所有终端的进程
    u 选项显示进程所有者的信息
    f 选项显示进程树,相当于 --forest(GNU风格选项)
    k|--sort 属性 对属性排序,属性前加- 表示倒序
    o 属性… 选项显示定制的信息 pid、cmd、%cpu、%mem
    L 显示支持的属性列表
• UNIX选项：
    -C：cmdlist 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或groupname 指定有效的gid
    -G：gid或groupname 指定真正的gid或组名称
    -p：pid 显示指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

ps输出属性

• VSZ: Virtual memory SiZe，虚拟内存集，线性内存
• RSS: ReSident Size, 常驻内存集
• 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：

[root@centos7-1 ~]#ps aux
USER        PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root          1  0.1  0.2 191140  4080 ?        Ss   08:52   0:04 /usr/lib/systemd/systemd --switched-
root          2  0.0  0.0      0     0 ?        S    08:52   0:00 [kthreadd]
root          3  0.0  0.0      0     0 ?        S    08:52   0:00 [ksoftirqd/0]
root          5  0.0  0.0      0     0 ?        S<   08:52   0:00 [kworker/0:0H]
root          7  0.0  0.0      0     0 ?        S    08:52   0:00 [migration/0]

[root@centos7-1 ~]#ps axo pid,cmd,psr,ni,pri,rtprio
   PID CMD                         PSR  NI PRI RTPRIO
     1 /usr/lib/systemd/systemd --   1   0  19      -
     2 [kthreadd]                    0   0  19      -
     3 [ksoftirqd/0]                 0   0  19      -
     5 [kworker/0:0H]                0 -20  39      -
     7 [migration/0]                 0   - 139     99

• 常用命令组合：
  aux
  -ef
  -eFH
  -eo pid,tid,class,rtprio,ni,pri,psr,pcpu,stat,comm
  axo stat,euid,ruid,tty,tpgid,sess,pgrp,ppid,pid,pcpu,comm

示例：

通过指定的进程ID来显示所属的进程，可指定多个进程ID：  
ps -fp 1234  
ps -fp 1204,1239,1263 
以父进程ID来显示其下所有的进程，如显示父进程为1154的所有进程：  
ps -f --ppid 1154    
要按tty显示所属进程:  
ps -ft pst/0    
要显示一个进程的所有线程,将显示LWP（轻量级进程）以及NLWP（轻量级进程数）列:
ps -fL -C nginx     
查看进程的PID，PPID，用户名和命令：  
ps -eo pid,ppid,user,cmd     
自定义格式显示文件系统组,ni值,开始时间和进程的时间：  
ps -p 1234 -o pid,ppid,fgroup,ni,lstart,etime     
要以其名称选择特定进程，显示其所有子进程  
ps -C sshd,bash     
查找指定进程名所有的所属PID，在编写需要从std输出或文件读取PID的脚本时这个参数很有用：  
ps -C httpd,sshd -o pid=      
检查一个进程的执行时间  
ps -eo comm,etime,user | grep nginx    
查找占用最多内存和CPU的进程：  
ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu --sort=-%mem | head  
ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu --sort=-%cpu | head  
使用以下命令以用户定义的格式显示安全信息。  
ps -eo euser,ruser,suser,fuser,f,comm,label    
知识扩展：  
使用watch实用程序执行重复的输出以实现对就程进行实时的监视，如下面的命令显示每秒钟的监视： 
watch -n 1 'ps -eo pid,ppid,cmd,%mem,%cpu --sort=-%mem | head'    

进程优先级

• 进程优先级调整：
    静态优先级：100-139
    进程默认启动时的nice值为0，优先级为120
    只有根用户才能降低nice值（提高优先性）
• nice命令：
    nice [OPTION] [COMMAND [ARG]...]
• renice命令：
    renice [-n] priority pid...
• 查看：
    ps axo pid,comm,ni

搜索进程pgrep、pidof

• 最灵活：ps 选项 | 其它命令
• 按预定义的模式：pgrep
• 语法：pgrep [options] pattern
  该命令支持正则表达式
    -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

示例：

[root@centos7-1 ~]#pgrep -l sshd
1036 sshd
1702 sshd
[root@centos7-1 ~]#pgrep -a sshd
1036 /usr/sbin/sshd -D
1702 sshd: root@pts/0 
[root@centos7-1 ~]#pgrep -P 1    查看第一个进程的子进程(这里只显示部分)
365
388
401
544
569
571
[root@centos7-1 ~]#pidof sshd
1702 103

系统工具uptime

• uptime
• 显示结果中各项内容含义：
  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
  [root@centos7-1 ~]#uptime
12:50:35 up 3:58, 1 user, load average: 0.00, 0.01, 0.05

2.2 进程管理工具

top命令

• 显示动态跟踪，类似于windows系统的任务管理器
• top命令有许多内置命令(快捷键)
   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
• 栏位信息简介
  us：用户空间
  sy：内核空间
  ni：调整nice时间
  id：空闲
  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

  st：虚拟机偷走的时间 
  虚拟机运行的进程，windows系统不知道虚拟机运行的进程以及分配给进程的时间片，这些时间片就是被盗取的时间片

• 常用选项：
    -d #：指定刷新时间间隔，默认为3秒
    -b：全部显示所有进程
    -n #：刷新多少次后退出
    -H：线程模式，示例：top -H -p \pidof mysqld

示例：

[root@centos7-1 ~]#top
Tasks: 176 total,   1 running, 175 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.0 us,  0.2 sy,  0.0 ni, 99.8 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem :  1528412 total,   727736 free,   397400 used,   403276 buff/cache
KiB Swap:  3145724 total,  3145724 free,        0 used.   908376 avail Mem 

   PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND                         
   614 root      20   0  221236   4728   3312 S   0.3  0.3   0:00.26 abrt-watch-log                  
  4569 root      20   0  161972   2304   1580 R   0.3  0.2   0:00.05 top                             
     1 root      20   0  191140   4080   2592 S   0.0  0.3   0:04.56 systemd                         
     2 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.02 kthreadd 

htop命令

该命令需要通过epel yum源安装才能使用

• 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
  子命令：
    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

kill命令

• 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,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+\(相当于quit)
    9) SIGKILL: 强制杀死正在运行的进程
    15) SIGTERM：正常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…
  某应用程序具有多个进程号，使用该命令可以一次全部删除
• 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

注意：pkill与pgrep命令用同一个man帮助手册，这两个命令用法类似

当系统中第一个进程init(1)或systemd(1)被kill，虽然该进程不会被杀死，但是系统中某些具备“重生功能”的子进程将不会再具备重生功能，因为子进程的重生功能依赖于父进程

查看内存空间free

• 内存空间使用状态：
   语法：free [OPTION]
    -b 以字节为单位
    -m 以MB为单位
    -g 以GB为单位
    -h 易读格式
    -o 不显示-/+buffers/cache行
    -t 显示RAM + swap的总和
    -s n 刷新间隔为n秒
    -c n 刷新n次后即退出

示例：

[root@centos7-1 ~]#free -h
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1.5G        387M        710M         10M        394M        887M
Swap:          3.0G          0B        3.0G

知识扩展：
关于buffer和cache
buffer：缓冲区，读写数据，解决速度不匹配的问题，如硬盘和内存读写速度不匹配
cache：缓存，访问数据时，把数据放入内存中，当下一次再次访问该数据时，直接访问内存中该数据即可，内存中放的数据就是缓存，用来提高访问速度
centos6中这两项内容分开显示；centos7中则是合并显示，使用free -o选项可以把二者分开显示

[root@centos6 ~]#free
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:       1003020     614180     388840       1252      64524     301428
-/+ buffers/cache:     248228     754792
Swap:      2097148          0    2097148
其中，-/+ buffers/cache:     248228     754792的含义：
248228是指used总容量减去buffers和cached的数值 
754792是指free的值加上buffers和cached的数值 

内存工具vmstat

• 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)
  注意：以内存为参照物，si是指数据进入内存，so是指数据离开内存
• io：
    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
  注意：以内存为参照物，si是指数据从磁盘进入内存，so是指数据离开内存进入磁盘
• system：
    in: interrupts 中断速率，包括时钟
    cs: context switch 进程切换速率
• cpu：
    us:Time spent running non-kernel code
    sy: Time spent running kernel code
    id: Time spent idle. Linux 2.5.41前,包括IO-wait time.
    wa: Time spent waiting for IO. 2.5.41前，包括in idle.
    st: Time stolen from a virtual machine. 2.6.11前, unknown.
• 选项：
    -s: 显示内存的统计数据

  [root@centos7-1 ~]#vmstat
  procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
  r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
  1  0      0 727544   2104 401732    0    0    12     1   56   49  0  0 100  0  0

系统资源统计iostat

• iostat:统计CPU和设备IO信息
  示例：iostat 1 10 一秒刷新一次，10次后自动退出
• 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

资源统计新工具dstat

• dstat命令：系统资源统计,代替vmstat,iostat
• 该命令能够动态追踪主机资源使用情况
• 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
    --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

2.3 系统监控工具

远程监控glances

• glances命令：通过epel源安装才能使用，该工具可以跨网络使用，需要关闭防火墙(iptables -F)

• glance[-bdehmnrsvyz1] [-B bind] [-c server] [-C conffile] [-p port] [-P password] [--password] [-t refresh] [-f file] [-o output]

• 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

• C/S模式下运行glances命令

• 服务器模式：
    glances -s -B IPADDR
    -B IPADDR: 指明监听的本机哪个地址，如果去掉-B选项表示监听本机所有ip地址

• 客户端模式：
    glances -c IPADDR
    IPADDR：要连入的服务器端地址
  注意：该模式是在客户端主机监听服务器主机状态，也就是说服务器主机是处于被监听状态

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

  [root@centos7-1 ~]#iotop
  Total DISK READ :   0.00 B/s | Total DISK WRITE :       0.00 B/s        第一行参数
  Actual DISK READ:   0.00 B/s | Actual DISK WRITE:       0.00 B/s        第二行参数
  TID  PRIO  USER     DISK READ  DISK WRITE  SWAPIN     IO>    COMMAND     第三行参数

• 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，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

文件系统工具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
  查看由登陆用户启动而非系统启动的进程
    lsof /dev/pts1
  指定进程号，可以查看该进程打开的文件
    lsof -p 9527
• 文件管理
  查看指定程序打开的文件
    lsof -c httpd
  查看指定用户打开的文件
    lsof -u root | more
  查看指定目录下被打开的文件
    lsof +D /var/log/
    lsof +d /var/log/
    参数+D为递归列出目录下被打开的文件，参数+d为列出目录下被打开的文件
• 网络管理
  查看所有网络连接
    lsof -i –n
    lsof -i@127.0.0.1
    通过参数-i查看网络连接的情况，包括连接的ip、端口等以及一些服务的连接情况，例如：sshd等。也可以通过指定ip查看该ip的网络连接情况
  查看端口连接情况
    lsof -i :80 -n
    通过参数-i:端口可以查看端口的占用情况，-i参数还有查看协议，ip的连接情况等
  查看指定进程打开的网络连接
    lsof -i –n -a -p 9527
    参数-i、-a、-p等，-i查看网络连接情况，-a查看存在的进程，-p指定进程
  查看指定状态的网络连接
    lsof -n -P -i TCP -s TCP:ESTABLISHED
    -n:no host names, -P:no port names,-i TCP指定协议，-s指定协议状态通过多个参数可以清晰的查看网络连接情况、协议连接情况等
• 如何恢复删除文件
  lsof |grep /var/log/messages
  rm -f /var/log/messages
  lsof |grep /var/log/messages
  cat /proc/653/fd/6
  cat /proc/653/fd/6 > /var/log/messages
  注意：恢复的前提是该文件必须在被使用，而且使用该文件的程序不能关闭

2.4 作业管理

• Linux的作业控制
    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）
• 让作业切换到后台
    (1) 运行中的作业，使用快捷键Ctrl+z进入后台休眠状态
    (2) 尚未启动的作业使用COMMAND &，则该命令直接进入后台运行
• 后台作业虽然被送往后台运行，但其依然与终端相关；退出终端，将关闭后台作业。如果希望送往后台后，剥离与终端的关系(即断网续传)
    nohup COMMAND &>/dev/null &
    screen;COMMAND
  注意：nohup命令把任务放到后台执行，断网也能继续执行该进程，并把输出结果存放到hohup.out文件中
• 查看当前终端所有作业编号：jobs
• 作业控制：
    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
  kill命令发送信号：
    18 把处于后台休眠的命令继续运行
    19 把处于后台运行状态的命令继续睡眠
• 状态切换
    三种状态：前台运行、后台停止、后台运行

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& }

3、任务计划

• Linux任务计划、周期性任务执行
  未来的某时间点执行一次任务
    at
    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

3.1 at任务

• 包：at
• at命令：at [option] TIME
• 注意：配置计划任务时，要确保时间是准确的，否则，任务计划将会出现问题
• 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，后跟计划任务编号
    -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
• 注意：作业执行命令的结果中的标准输出和错误以邮件通知给相关用户，会产生大量无用信息占用系统资源，因此计划任务在非必要情况下不要产生标准输出或隐藏标准输出(或放到/dev/null中)
• TIME:定义出什么时候进行 at 这项任务的时间
    HH:MM [YYYY-mm-dd]
    noon, midnight, teatime（4pm）
    tomorrow
    now+#{minutes,hours,days, OR weeks}

示例：

[root@centos7-1 ~]#at now +1min
at> wall "system will reboot"
at> <EOT>
job 7 at Sun Sep  2 13:34:00 2018
[root@centos7-1 ~]#at -l
7   Sun Sep  2 13:34:00 2018 a root
[root@centos7-1 ~]#at -d 7

at时间格式

• HH:MM 02:00
  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 02:00 2016-09-20
  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]
  04pm March 17
  17:20 tomorrow
• 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
  now + 5 min
  02pm + 3 days

at任务

• 执行方式：
  1）交互式 2）输入重定向 3）at –f 文件
• 依赖与atd服务,需要启动才能实现at任务
• at队列存放在/var/spool/at目录中
• /etc/at.{allow,deny}控制用户是否能执行at任务
   at.deny：黑名单 默认存在在该文件中写入用户名即拒绝该用户制定计划任务
   at.allow：白名单 该文件默认不存在，需要手动创建；在该文件中写入用户名即允许该用户制定计划任务
   如果白名单、黑名单都存在，白名单优先级高于黑名单；运行计划任务时先查询白名单，允许白名单里的用户制定计划任务，不在白名单的用户被拒绝制定计划任务，此时不在白名单的用户全被拒绝制定计划任务
   如果白名单不存在，查询黑名单，禁止黑名单里的用户制定计划任务，不在黑名单里的用户全被允许制定计划任务
   如果白名单、黑明但都不存在，普通用户都不被允许制定计划任务，root用户可以执行at命令

使用小技巧：
at命令防止配置出错
远程配置服务器时，会出现把自己排除的情况，此时可以提前使用at做计划任务，在多长时间内还原原有配置

3.2 周期性任务计划cron

周期性任务计划cron

• 相关的程序包：
    cronie: 主程序包，提供crond守护进程及相关辅助工具
    cronie-anacron：cronie的补充程序，用于监控cronie任务执行状况，如cronie中的任务在过去该运行的时间点未能正常运行，则anacron会随后启动一次此任务
    crontabs：包含CentOS提供系统维护任务

计划任务

• 确保crond守护处于运行状态：
    CentOS 7:
      systemctl status crond
    CentOS 6:
    service crond status
• 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
• 系统cron任务:/etc/crontab
• 注释行以 # 开头
• 详情参见 man 5 crontab

示例：

[root@centos7-1 ~]#cat /etc/crontab
SHELL=/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root

# 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

例如：晚上9点10分运行echo命令
10 21 * wang /bin/echo "Howdy!"
/etc/crontab文件各项内容含义：
SHELL：指明shell类型
PATH：寻找计划任务的路径
MAILTO：计划任务中的标准输出发送邮件给root

• 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
      如/2表示“每(分|时|日|月|周)”
    (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
• 系统的计划任务
  指定的计划任务可根据需求写入以下配置文件中
  /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/ 脚本

示例：

每3小时echo和wall命令   
vim /etc/crontab
0 */3 * * * centos /bin/echo “howdy”;/usr/bin/wall “welcome to Magedu!”    
crontab /etc/crontab     #使计划任务生效

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
• 配置文件：/etc/anacrontab，负责执行/etc/ cron.daily /etc/cron.weekly /etc/cron.monthly中系统任务
    字段1：如果在这些日子里没有运行这些任务……
    字段2：在重新引导后等待这么多分钟后运行它
    字段3：任务识别器，在日志文件中标识
    字段4：要执行的任务
• 由/etc/cron.hourly/0anacron执行
• 当执行任务时，更新/var/spool/anacron/cron.daily 文件的时间戳

示例：

[root@centos6 cron.monthly]#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

管理临时文件

• CentOS6使用/etc/cron.daily/tmpwatch定时清除临时文件
• CentOS7使用systemd-tmpfiles-setup服务实现
• 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

用户计划任务

• crontab命令定义
• 普通用户可通过该命令创建计划任务
    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}，该文件用法类似于/etc/at.{allow,deny}

知识扩展：
普通用户编辑计划任务时增加颜色
定义环境变量export EDITOR=vim
写入/etc/prifile.d/file.sh永久保存

3.3 at和crontab的区别

at和crontab

• 一次性作业使用at命令
• 重复性作业使用crontab命令
• 二者的区别：

• 没有被重定向的输出会被邮寄给用户
• root能够修改其它用户的作业
• 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