Linux网络操作系统项目化教程 课件 项目6 管理进程

项目6管理进程《Linux网络操作系统项目化进程》学习目标/Target了解进程的概念，能够说出什么是进程及进程的特点掌握进程的状态，能够说出进程有哪些状态以及各种状态之间的转换了解进程标识符，能够说出进程标识符的含义学习目标/Target掌握进程查看命令，能够熟练使用命令查看进程掌握进程终止命令，能够熟练使用命令终止进程了解任务的前台与后台调度，能够使用命令实现进程的前台与后台调度学习目标/Target掌握服务管理，能够熟练使用systemctl命令管理任务了解计划任务，能够使用at命令设定计划任务掌握crontab命令的使用，能够使用crontab命令完成项目任务项目导入作为技术服务部门，需要监测管理公司的服务器使用情况，为了服务器更好的工作，上级领导交代邦小苑做一个定时任务，要求每周六凌晨3点重启系统，并重启http服务。想到之前的数据库都是每周五凌晨备份，领导让邦小苑更改一下，要求每天凌晨备份数据库。邦小苑简单梳理了一下，上级领导交代的定时任务有以下3项：任务6-1：系统维护。任务6-2：重启http服务。任务6-3：备份数据库。目录/Contents010203进程概述进程管理常用命令任务的前台与后台调度04服务管理目录/Contents050607计划任务任务6-1系统维护任务6-2重启http服务08任务6-3备份数据库进程概述6.16.1.1进程概念

先定一个小目标！了解进程的概念，能够说出什么是进程及进程的特点6.1.1进程概念进程就是一个程序运行所需要的特殊环境。进程就是一个二进制程序的执行过程。当程序执行结束之后，进程会随之消失，进程所有的资源会被系统回收。6.1.1进程概念早期的CPU都是单核的，一次只能执行一个程序，即运行一个进程。但是，在人们使用计算机时可以同时运行多个程序，例如，一边聊微信一边看视频，这是因为计算机采用了时间片分时调度策略，多个进程在一个队列中排队轮流执行，系统为每个进程分配一个时间段，即进程可以运行的时间，称作进程的时间片。如果一个进程的时间片用完了，CPU将暂停该进程的执行，将该进程移到队列的末尾，转而执行下一个进程。时间片分时调度策略6.1.2进程状态

先定一个小目标！熟悉进程的状态，能够说出进程有哪些状态以及各种状态之间的转换6.1.2进程状态运行态睡眠态就绪态进程在执行过程中，主要有3种状态，分别是就绪态、运行态和睡眠态。6.1.2进程状态处于就绪态的进程，该进程所需的其他资源都已经分配到位，只等待系统分配CPU。当把CPU分配给就绪态的进程时，进程会立刻从就绪态转变为运行态。1.就绪态2.运行态处于运行态的进程是指已经分配到CPU，正在运行的进程。处于运行态的进程，如果时间片用完，进程就会从运行态进入就绪态。如果因为其他原因而失去CPU，进程就会从运行态进入睡眠态。6.1.2进程状态进程因为某种原因暂时不能拥有CPU，就会进入睡眠态。根据进入睡眠态的原因，可以将睡眠态分为阻塞和挂起两种状态。阻塞：一般是由外部I/O调用等原因造成的睡眠态，进程需要等待所需的I/O资源，即使强制中断睡眠，进程也无法运行。挂起：进程对应的当前用户请求已经处理完毕，暂时退出CPU，当用户再次发出请求时，进程可随时被唤醒，进入就绪态。3.睡眠态6.1.2进程状态进程在运行过程中，通常会在这3种状态之间转换，转换过程如下图。6.1.3进程标识符

先定一个小目标！了解进程标识符，能够说出进程标识符的含义6.1.3进程标识符每一个进程都有一个唯一的标识号，即PID（ProcessID），系统通过进程标识符调度进程。用户也可以根据PID调度进程。进程终止后，PID会被回收，可能会被分配给其他进程使用。在Linux系统中，除了初始化进程，其他进程都会有一个父进程，父进程即创建进程的进程。父进程也有对应的标识符，称为父进程标识符（ParentProcessID），简称PPID。1.进程标识符6.1.3进程标识符用户标识符（UserID）标识创建这个进程的用户，简称UID。除此之外，Linux系统还有EUID的概念，称为有效用户标识符，表示以有效权限发起进程的用户。例如，发起一个进程的用户是itheima，但实际有权限的是root用户，也就是itheima用户以root权限发起了进程，那么这个进程的UID对应的用户为itheima，EUID对应的用户为root。2.用户标识符3.组标识符组标识符（GroupID）标识创建进程用户的所属组，简称GID。EUID对应的组标识符为EGID。进程管理常用命令6.26.2.1进程查看命令

先定一个小目标！掌握进程查看命令，能够熟练使用命令查看进程6.2.1进程查看命令1.ps命令ps命令用于查看当前系统中正在运行的进程信息，包括进程状态、占用的资源等，它是最基本也最强大的进程查看命令。ps选项

参数格式6.2.1进程查看命令ps命令常用选项选项说明-a显示除会话组长之外的所有进程，包括其他用户的进程-e显示所有进程，包括系统进程-f显示进程更多详细信息，多与其他选项组合使用-u以用户的形式显示进程信息-x显示没有控制终端的进程-l使用详细的格式显示进程信息--pid显示指定PID的进程信息6.2.1进程查看命令使用-aux选项显示所有用户有关进程详细信息。[itheima@localhost~]$ps-auxUSERPID%CPU%MEMVSZRSSTTYSTATSTARTTIMECOMMAND…root130.00.000?S09:340:00[cpuhp/0]…itheima27180.00.4939927508?Ss10:420:00/usr/lib/systemitheima27230.00.22535884480?S10:420:00(sd-pam)…root54280.00.000?I13:500:00[kworker/0:3-cgitheima54290.00.2609443968pts/0R+13:510:00ps-aux案例6-16.2.1进程查看命令每一个进程都有10个字段，每个字段的含义如下：1USER：启动进程的用户。2PID：进程标识符。3%CPU：进程本次运行时间占进程总运行时间的百分比4%MEM：进程运行占用内存占总内存的百分比。5VSZ：进程占用的虚拟内存大小，单位为KB。6.2.1进程查看命令每一个进程都有11个字段，每个字段的含义如下：6RSS：进程占用的实际内存大小，单位为KB。7TTY：进程启动终端。8STAT：进程当前状态，值可以是R、S、D、Z、T9START：进程开始运行的时间。TIME：进程从启动以来占用CPU的总时间。10COMMAND：启动该进程的命令。116.2.1进程查看命令ps命令查看的进程结果不是动态的、连续的，它相当于快照功能，只显示当前时刻进程的状态信息。如果想要动态地显示进程状态信息，则可以使用top命令。2.top命令top选项参数格式6.2.1进程查看命令top命令常用选项选项说明-btop命令默认只显示一屏信息，该选项可以通过批处理方式显示进程信息-d自定义刷新时间间隔-i忽略任何空闲进程或僵死进程-p监视指定的PID进程-c显示进程命令行，包括路径6.2.1进程查看命令top命令可以实时查观察系统的整体运行情况显示结果默认每隔3s刷新一次，类似于Windows系统的任务管理器，是一个很实用的系统性能监测工具。由于top命令的运行结果是动态显示的，信息是连续变化的，结果信息不容易复制，所以使用截图方式显示结果。top命令执行结果的前5行是整体统计系统信息，每一行含义如下：第1行：显示系统相关信息，分别是系统当前时间、系统运行时间、登录的用户数量、系统1分钟、5分钟、15分钟的平均负载。第2行：显示进程总数、运行中的进程数、睡眠中的进程数、终止的进程数和僵死的进程数。第3行：显示CPU资源的使用情况。第4行：显示内存资源的使用情况。第5行：显示swap交换分区的使用情况。6.2.1进程查看命令在top命令运行阶段，用户可以通过快捷键进行交互操作。快捷键说明l控制是否显示平均负载和启动时间（第1行）t控制是否显示进程统计信息和CPU状态信息（第2、3行）m控制是否显示内存信息（第4、5行）M根据常驻内存集RES大小为进程排序P根据%CPU为进程排序T根据TIME+为进程排序i忽略闲置和僵死的进程q退出top命令6.2.1进程查看命令top命令常用的交互快捷键在top命令的运行界面，使用快捷键i忽略闲置和僵死的进程，交互结果如下图。6.2.1进程查看命令6.2.1进程查看命令在Linux系统中，除了初始化进程systemd，其他进程都有父进程。一个父进程可以创建多个子进程，这些子进程互称为兄弟进程。因此，Linux系统中的进程之间都相互关联。Linux系统提供了一个命令pstree，可以树状形式显示系统中进程，即显示一个进程树，从进程树中，可以直接观察出进程之间的派生关系。3.pstree命令pstree选项格式6.2.1进程查看命令pstree命令常用选项选项说明-a显示每个进程的完整命令（包括路径、参数等）-c不使用精简标识法-h列出树状图，特别标明当前正在执行的进程-u显示用户名称-n使用程序识别码排序（默认以程序名称排序）6.2.1进程查看命令以进程树形式显示系统当前进程，并着重显示当前正在执行的进程。[itheima@localhost~]$pstree-hsystemd─┬─ModemManager───2*[{ModemManager}]

├─NetworkManager───2*[{NetworkManager}]

├─VGAuthService

…

├─sshd───sshd───sshd───bash───pstree

├─sssd─┬─sssd_be

│

└─sssd_nss

├─sssd_kcm

…

└─wpa_supplicant案例6-26.2.1进程查看命令pgrep命令可以根据服务名称，从进程队列中查找与该服务有关的进程，查找成功后显示进程的PID。4.pgrep命令pgrep选项参数格式选项说明-o仅显示同名进程中pid最小的进程-n仅显示同名进程中pid最大的进程-p指定进程父进程的pidpgrep命令常用选项6.2.1进程查看命令查找与sshd服务相关的进程。[itheima@localhost~]$pgrepsshd109337903794案例6-36.2.2进程终止命令

先定一个小目标！掌握进程终止命令，能够熟练使用命令终止进程6.2.2进程终止命令kill命令可以终止指定的进程。kill命令的工作原理是发送某个信号给指定进程，以改变进程的状态。1.kill命令kill选项参数格式kill命令的选项一般是信号，参数为PID。6.2.2进程终止命令Linux系统提供的一些预定义信号。[itheima@localhost~]$kill-l1)SIGHUP 2)SIGINT 3)SIGQUIT 4)SIGILL 5)SIGTRAP6)SIGABRT 7)SIGBUS 8)SIGFPE9)SIGKILL 10)SIGUSR111)SIGSEGV 12)SIGUSR2 13)SIGPIPE 14)SIGALRM15)SIGTERM16)SIGSTKFLT17)SIGCHLD18)SIGCONT19)SIGSTOP 20)SIGTSTP21)SIGTTIN 22)SIGTTOU23)SIGURG24)SIGXCPU25)SIGXFSZ26)SIGVTALRM ┄┄49)SIGRTMIN+15 50)SIGRTMAX-14 51)SIGRTMAX-13 52)SIGRTMAX-1253)SIGRTMAX-11 54)SIGRTMAX-10 55)SIGRTMAX-9 56)SIGRTMAX-857)SIGRTMAX-758)SIGRTMAX-6 59)SIGRTMAX-5 60)SIGRTMAX-4 61)SIGRTMAX-3 62)SIGRTMAX-263)SIGRTMAX-1 64)SIGRTMAX9号信号可以无条件终止进程kill命令默认信号6.2.2进程终止命令终止PID为3794的进程。[itheima@localhost~]$kill-93794案例6-46.2.2进程终止命令killall命令的选项通常也是信号，参数一般为服务名称。2.killall命令killall命令用于终止某个服务所对应的全部进程。通常，复杂程序会有多个进程协同为用户提供服务，当要终止服务时，如果使用kill命令逐个结束进程会比较麻烦，此时可以使用killall命令批量结束该服务的所有进程。killlall选项参数格式6.2.2进程终止命令终止nginx服务的所有进程。[root@localhost~]#cd/usr/local/nginx/sbin[root@localhostsbin]#./nginx #启动nginx[root@localhostsbin]#pgrepnginx #查看nginx相关进程28752876[root@localhostsbin]#killallnginx #终止nginx服务所有进程[root@localhostsbin]#pgrepnginx #再次查看nginx服务进程[root@localhostsbin]#nginx服务有两个进程案例6-5任务的前台与后台调度6.36.3任务的前台与后台调度

先定一个小目标！熟悉任务的前台与后台调度，能够使用命令实现进程的前台与后台调度6.3任务的前台与后台调度Linux系统中的进程可以分为前台进程与后台进程。前台进程：用户在屏幕上进行操作的进程。后台进程：在不需要用户干预的情况下运行的进程，通常用于执行如日志记录、系统监测、作业调度、用户提醒等任务。前台进程需要和用户交互，一般优先级稍微高一些，后台进程基本上不和用户交互，优先级稍微低一些。6.3任务的前台与后台调度在Linux系统中，有时需要将前台任务暂停调度至后台，或者将后台任务调度至前台重新启动，为此，Linux系统提供了jobs命令、bg命令、fg命令以及一些快捷键来完成这一系列操作。需要注意的是，虽然这些命令调度的是任务，但每个任务会对应一个或多个进程，调度任务其实就是调度进程。6.3任务的前台与后台调度jobs命令用于显示系统中暂停的任务列表及任务状态，包括后台任务。jobs命令常用选项选项说明-l显示进程号-p只显示任务PID-s只显示停止状态的任务1.jobs命令jobs选项参数格式jobs命令的参数通常是任务标识号，即第1列用来标识任务的数字。6.3任务的前台与后台调度在Linux操作系统中，命令也是一个可执行的二进制程序，因此，一次命令的执行也是一次任务执行，系统会运行对应的进程。如果一个命令执行的时间很久，可以按Ctrl+z快捷键暂停任务，暂停之后，可以使用jobs命令查看任务及状态。（1）执行top命令查看系统进程状态，按Ctrl+z快捷键暂停任务。[1]+已停止top（2）执行jobs命令查看任务列表。[itheima@localhost~]$jobs #显示任务列表[1]+已停止top[itheima@localhost~]$jobs–l #显示任务进程的PID[1]+5705停止(信号)top[itheima@localhost~]$kill-95705 #终止进程6.3任务的前台与后台调度bg命令用于将前台任务调度至后台执行。2.bg命令bg参数格式bg命令的参数是任务标识号。6.3任务的前台与后台调度将top命令执行的任务调度至后台执行。[itheima@localhost~]$jobs[1]+已停止top[itheima@localhost~]$bg1[1]+top&案例6-66.3任务的前台与后台调度除了使用bg命令将任务调度至后台执行，还可以在执行命令时，在命令后面添加&符号，这样命令在开始执行时就自动在后台运行。例如，使用top命令查看进程状态时，在命令后面添加&符号，命令会自动在后台执行。[itheima@localhost~]$top&

#在后台执行top命令[1]67316.3任务的前台与后台调度fg命令的参数也是任务标识号。3.fg命令fg命令用于将后台任务调度到前台执行。fg参数格式6.3任务的前台与后台调度使用vim命令编辑hello文件，假设在执行过程中有其他任务要执行，将vim命令调度至后台执行，执行完其他任务后，再将vim命令调度至前台执行。[itheima@localhost~]$vimhello~~"hello"[新文件]^Z0,0-1全部

[1]+已停止vimhello #按【Ctrl+z】快捷键停止任务[itheima@localhost~]$jobs #查看任务[1]+已停止vimhello[itheima@localhost~]$bg1 #将vim命令调度至后台执行[1]+vimhello&[itheima@localhost~]$fg1 #将vim命令调度至前台执行案例6-7服务管理6.46.4服务管理

先定一个小目标！掌握服务管理，能够熟练使用systemctl命令管理任务服务是一类常驻在内存中，且可以提供一些功能来满足用户需求的进程。这些服务进程一旦启动就会在后台一直持续不断地运行，它们不需要和用户进行交互，因此服务进程又称为守护进程（daemon）。6.4服务管理6.4服务管理CentOS7之前的版本使用service命令和chkconfig命令管理服务进程。CentOS7及之后的版本使用systemctl命令代替了service命令和chkconfig命令进行服务管理。systemctl功能命令服务进程格式systemctl命令常用功能命令6.4服务管理功能说明start启动服务进程stop终止服务进程status查询服务进程运行情况，列出该服务的详细信息restart重启服务进程enable设置服务开机自启动disable取消服务开机自启动reload重新加载指定服务的配置文件（并非所有服务都支持该参数，使用restart可实现相同功能）6.4服务管理案例6-8以http服务为例，演示systemctl用法。（1）安装http服务。[root@localhost~]#dnf-yinstallhttpd…Installedproductsupdated.已安装:…httpd-filesystem-2.4.37-21.module_el8.2.0+382+15b0afa8.noarchhttpd-tools-2.4.37-21.module_el8.2.0+382+15b0afa8.x86_64mod_http2-1.11.3-3.module_el8.2.0+307+4d18d695.x86_64完毕！6.4服务管理案例6-8以http服务为例，演示systemctl用法。（2）查看http服务运行状态[root@localhost~]#systemctlstatushttpd#查询http服务运行状态●httpd.service-TheApacheHTTPServerLoaded:loaded(/usr/lib/systemd/system/httpd.service;disabled;vendorpreset:d>Active:inactive(dead)Docs:man:httpd.service(8)…6.4服务管理案例6-8以http服务为例，演示systemctl用法。（3）开启http服务[root@localhost~]#systemctlstarthttpd#开启http服务[root@localhost~]#systemctlstatushttpd#再次查看http服务运行状态●httpd.service-TheApacheHTTPServerLoaded:loaded(/usr/lib/systemd/system/httpd.service;disabled;vendorpreset:d>Active:active(running)sinceFri2020-09-1810:15:39CST;4sagoDocs:man:httpd.service(8)…服务开启6.4服务管理案例6-8以http服务为例，演示systemctl用法。（4）终止http服务[root@localhost~]#systemctlstophttpd #终止http服务[root@localhost~]#systemctlstatushttpd #再次查看http服务运行状态●httpd.service-TheApacheHTTPServerLoaded:loaded(/usr/lib/systemd/system/httpd.service;disabled;vendorpreset:d>

Active:inactive(dead)Docs:man:httpd.service(8)…http服务关闭6.4服务管理案例6-8以http服务为例，演示systemctl用法。（5）设置http服务开机自启动[root@localhost~]#systemctlenablehttpd #设置开机自启动Createdsymlink/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service→/usr/lib/systemd/system/httpd.service.计划任务6.56.5.1at命令

先定一个小目标！了解at命令，能够使用at命令制定计划任务6.5.1at命令at命令用于执行一次性计划任务，一般用于满足临时性的工作需求。at命令常用选项选项说明-l查看计划任务。at–l功能与atq命令相同-f从文件中读取任务-d删除计划任务，参数为任务编号。at–d功能与atrm命令相同at选项参数格式6.5.1at命令at命令的参数通常为时间日期，at命令允许使用各种格式的时间日期，下面介绍几种比较常用的时间日期格式：（1）允许使用hh:mm:ss的格式指定当天时间。（2）允许使用12小时计时制，在时间后面加AM、PM指定上午还是下午。（3）允许使用midnight、noon、teatime（一般下午4点）等比较模糊的词语指定时间。（4）允许使用monthday、mm/dd/yy、dd.mm.yy的格式指定日期。需要注意的是，日期在时间后面，例如，15:001/10/2023。（5）允许使用相对计时法指定时间，指定格式为time+counttime_units，time表示时间，time_units为时间单元（可以是minutes、hours、days、weeks），count为时间单元的数量。例如，5PM+3days，表示3天以后的下午5点开始执行任务。（6）允许使用today、tomorrow指定时间。6.5.1at命令案例6-9制定计划任务，18点重启http服务。[itheima@localhost~]$at18:00

#制定计划任务warning:commandswillbeexecutedusing/bin/shat>systemctlrestarthttpd

#重启http服务at><EOT>

#按Ctrl+d快捷键即可退出交互模式job7atFriSep1818:00:002020 #显示任务信息6.5.1at命令案例6-10在itheima用户工作目录下编辑job文件，写入echo"helloworld">at.txt内容，制定计划任务，执行job文件中的任务。[itheima@localhost~]$vimjob

#编辑job文件[itheima@localhost~]$at-fjob18:07

#计划任务warning:commandswillbeexecutedusing/bin/shjob2atThuSep1718:07:002020[itheima@localhost~]$at–l

#查看所有计划任务1 FriSep1818:00:002020aitheima2 ThuSep1718:07:002020aitheima[itheima@localhost~]$ls

#查看是否生成at.txt文件公共

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桌面at.txtjobusr6.5.1at命令案例6-11制定计划任务，凌晨备份data文件数据到/usr/local/bank文件中。[itheima@localhost~]$at24:00tomorrow #计划任务时间warning:commandswillbeexecutedusing/bin/shat>cpdata/usr/local/bank #备份数据at><EOT>job4atSatSep1900:00:0020206.5.1at命令batch命令也用于执行一次性计划任务，它的功能与at命令几乎相同，唯一区别是batch命令会在系统负载较低、资源比较空闲的时候执行。因此batch命令通常不指定时间，其执行时间由系统自动控制。小提示：batch命令

先定一个小目标！了解crontab命令，能够使用crontab命令制定计划任务6.5.2crontab命令6.5.2crontab命令at命令只能执行一次性的计划任务，如果想让周期性地重复执行某一任务，可以使用crontab命令制定计划任务。使用crontab命令制定计划任务时，通常将任务命令写在一个文件中，这个任务文件叫作crontab文件。使用crontab命令加载这个文件，到指定时间系统会自动执行文件中的命令。crontab文件可以使用vim命令编辑，也可以使用crontab命令直接编辑。crontab选项参数格式crontab命令的语句格式6.5.2crontab命令crontab命令常用选项选项说明-e编辑crontab文件-l查看当前的计划任务-r删除计划任务-u编辑其他用户的计划任务，通常root使用该参数6.5.2crontab命令crontab命令的计划任务也需要指定时间日期与执行命令。分时日月星期

任务命令crontab命令任务格式各参数字段含义字段含义字段含义分0~59的整数月1~12的整数时0~23的整数星期0~7的整数，0与7均为星期日日1~31的整数命令任务要执行的命令或程序脚本格式6.5.2crontab命令crontab命令的用法与at命令类似，但是在制定crontab计划任务时，有以下几点需要注意：（1）如果有些时间日期字段没有设置，需要使用“*”符号占位。例如，3018**7，表示每周日18:30执行任务，没有设置日、月字段。（2）如果一个字段设置多个值，多个值之间使用“,”分隔，例如，3018**1,3,5表示每周一、周三、周五的18:30执行任务。如果多个字段的数值是连续的，可以使用“-”符号连接起来，表示一段连接的时间，例如，30188-1010*表示10月8号到10月10号的18:30执行任务。此外，还可以使用“/”符号表示间隔时间，例如，/10***7表示星期日每隔10分钟执行一次任务。6.5.2crontab命令crontab命令的用法与at命令类似，但是在制定crontab计划任务时，有以下几点需要注意：（3）如果crontab文件中有多个计划任务，则每个计划任务需要写一行。在编写crontab文件时，可以使用“#”符号编写注释，方便后期阅读。（4）计划任务中的“分”字段必须要有数值，不能为空或使用“*”符号占位。（5）计划任务中的“日”字段不能与“星期”字段同时使用，以免发生冲突。（6）计划任务中的命令必须是绝对路径，例如，ls命令必须写成/usr/bin/ls。如果不知道命令的绝对路径，可以使用“whereis命令”查询。cpdata/usr/local/bank系统维护任务6-1任务6-1系统维护

先定一个小目标！掌握crontab命令的使用，能够使用crontab命令制定系统维护计划任务（1）编辑cronjob文件，将定时任务写入cronjob文件任务6-1系统维护[root@localhost~]#vimcronjob03**6/usr/sbin/shutdown-r-t1800（2）使用crontab命令加载cronjob文件[root@localhost~]#crontabcronjob（3）查看crontab计划任务[root@localhost~]#crontab-l03**6/usr/sbin/shutdown-r-t1800实现步骤重启http服务任务6-