【Linux入门】Linux五大负载以及相关基础命令详解（含示例）

Linux的五大负载

主要包括CPU负载、内存负载、磁盘负载、网络负载和进程负载。

1. CPU负载

优化方法：

• 使用监控工具：如top、htop等，可以实时查看CPU的占用情况，并识别出占用CPU资源较多的进程。
• 优化代码：对于占用CPU资源过多的进程，可以考虑优化其代码，减少不必要的计算或循环。
• 增加CPU核心：如果系统负载高是因为CPU数量不足造成的，可以考虑增加CPU核心数。

相关工具：

• top：显示系统中各个进程的资源占用情况，包括CPU、内存等。
• htop：top命令的增强版，提供了更丰富的功能和更友好的用户界面。

CPU资源查询的相关命令（有端联想）：

• top
• ps
• pgrep
• lsof
• cat /proc/cpuinfo
• uname -r

2. 内存负载

优化方法：

• 使用监控工具：如free、top等，可以查看内存的使用情况，识别出内存占用较大的进程。
• 优化应用程序：分析应用程序中的内存泄漏情况，并进行优化。
• 增加内存：如果系统内存不足，可以考虑增加物理内存。
• 清理缓存：使用echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches命令释放缓存（注意：此命令通常仅在需要时才使用，因为频繁清理缓存可能会降低文件系统的性能）。

相关工具：

• free：显示系统的总内存、已用内存、空闲内存等信息。
• top：同上，也可查看内存占用情况。

内存资源查询的相关命令（有端联想）：

• free -m
• top
• cat /proc/meminfo | grep mem
• cat /proc/vmstat

3. 磁盘负载

优化方法：

• 使用监控工具：如iostat、iotop等，可以监控磁盘的读写性能和占用情况。
• 优化磁盘IO：对于磁盘IO性能瓶颈，可以考虑优化磁盘的读写策略，如使用RAID技术、增加磁盘缓存等。
• 清理磁盘空间：定期清理不必要的文件和日志，释放磁盘空间。

相关工具：

• iostat：监控磁盘IO性能。
• iotop：动态监控进程占用磁盘的读写情况。

磁盘资源查询的相关命令（有端联想）：

• df
• du
• fdisk
• lsblk
• swapon/off
• cat /proc/diskstat
• cat /proc/mdstat

4. 网络负载

优化方法：

• 使用监控工具：如iftop、nload等，可以监控网络带宽的使用情况。
• 优化网络配置：调整TCP/IP协议栈的参数，优化网络连接的性能。
• 使用加速器：如负载均衡器、代理服务器等，可以提高网络带宽的使用效率。

相关工具：

• iftop：动态监控网络流量数据。
• nload：显示实时网络带宽使用情况。

网络资源查询的相关命令（有端联想）：

• netstat
• nmap
• ifconfig / ip addr
• ping
• tcpdump

5. 进程负载

优化方法：

• 使用监控工具：如top、htop、ps等，可以查看进程的资源占用情况。
• 管理进程：对于占用资源过多的进程，可以考虑优化其执行逻辑或限制其资源使用。
• 使用定时任务：通过crontab等工具设置定时任务，自动管理进程的执行和退出。

相关工具：

• top、htop：同上，用于查看进程资源占用情况。
• ps：显示当前系统中的进程状态。
• crontab：设置定时任务。

综上所述，Linux的五大负载优化需要综合考虑系统的各个方面，通过合理的监控、分析和调整，以达到提升系统性能和稳定性的目的。

进程信息查询的相关命令（有端联想）：

• top（动态）
• ps -elf / -aux（静态）
• pgrep
• pstree
• lsof
• jobs（后台进程）

常用的相关命令

ps命令-获取系统中正在运行的进程的详细信息

ps命令是Linux和Unix系统中用于显示当前进程状态的工具，全称为“Process Status”。通过该命令，用户可以获取系统中正在运行的进程的详细信息，包括进程ID、CPU使用率、内存占用等。

常用选项及其含义

选项	含义
-e, -A	显示所有进程（包括其他用户的进程）。
-f	全格式显示进程信息，包括UID、PID、PPID、C、STIME、TTY、TIME和CMD等。
-l	长格式显示进程信息，比-f选项更详细，但通常不包含内存和CPU使用率。
-u	显示指定用户的进程信息。
-p	显示指定PID的进程信息。
-x	显示所有进程，包括没有控制终端的进程。
-aux	结合了a、u和x选项的功能，以用户友好的格式显示所有进程的详细信息。
–sort	根据指定的列对输出进行排序。例如，--sort=-%mem表示按内存使用率降序排序。
-o	自定义输出格式，允许用户指定要显示的列。

示例

1. 显示当前用户的所有进程：

   ps
   

   注意：此命令默认输出可能因环境而异，通常显示当前终端会话中的进程。

2. 显示系统中所有进程的详细信息：

   ps -ef
   

   输出将包括所有进程的UID、PID、PPID、C、STIME、TTY、TIME和CMD等字段。

3. 按内存使用率降序排序显示所有进程：

   ps -eo pid,%mem,cmd --sort=-%mem
   

   此命令将仅显示进程ID、内存使用率和命令行，并按内存使用率从高到低排序。

4. 显示指定用户的进程：

   ps -u username
   

   将username替换为实际用户名，以显示该用户的所有进程。

5. 显示指定PID的进程信息：

   ps -p PID
   

   将PID替换为实际进程ID，以显示该进程的详细信息。

输出示例解析——以ps -aux 和ps -elf为例

ps -aux

输出示例（实际输出可能因Linux发行版而异）：

USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root         1  0.0  0.2 194064 10484 ?        Ss   05:01   0:02 /sbin/init
root         2  0.0  0.0      0     0 ?        S    05:01   0:00 [kthreadd]
...
username  1234  0.5  1.2 234567 89101 pts/0    Ss   08:10   0:01 /bin/bash
...

字段含义：

• USER：运行进程的用户名。
• PID：进程ID，唯一标识一个进程。
• %CPU：进程占用的CPU百分比。
• %MEM：进程占用的物理内存百分比。
• VSZ：虚拟内存大小，包括进程使用的代码、数据、栈等，以KB为单位。
• RSS：常驻集大小，即进程当前占用的物理内存量（不包括交换空间），以KB为单位。
• TTY：进程关联的终端类型。问号（?）表示该进程没有关联到任何终端。
• STAT：进程状态，如S（睡眠）、R（运行）、Z（僵尸）等。
• START：进程启动时间。
• TIME：进程自启动以来占用的CPU时间。
• COMMAND：启动进程的命令行名称或命令。

ps -elf

输出示例（注意：实际输出可能因Linux发行版而异）：

F S UID        PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  STIME TTY          TIME CMD
4 S root         1     0  0  80   0 -  12976 -      05:01 ?        00:00:02 /sbin/init
1 S root         2     0  0  80   0 -      0 -      05:01 ?        00:00:00 [kthreadd]
...
1 S username  1234  1235  0  20   0 -  12345 wait   08:10 pts/0    00:00:01 /bin/bash
...

字段含义：

• F：进程标志，通常用于表示进程的一些特殊状态或属性，但具体含义可能因系统而异。
• S：进程状态，如S（睡眠）、R（运行）等，但这里与STAT字段略有不同，因为它可能更侧重于内核级别的状态表示。
• UID：运行进程的用户ID。
• PID：进程ID，唯一标识一个进程。
• PPID：父进程ID，表示创建该进程的父进程。
• C：CPU使用率的一个估算值，表示进程使用的CPU时间片数量。
• PRI：进程的优先级。
• NI：进程的Nice值，用于调整进程的优先级。
• ADDR：进程的内存地址，但通常这个字段在ps -elf输出中可能不直接显示有效的内存地址。
• SZ：进程使用的物理内存的大小（以页面为单位），但具体单位可能因系统而异。
• WCHAN：进程正在等待的事件或资源，如果进程正在睡眠，则显示其等待的通道名。
• STIME：进程启动时间。
• TTY：进程关联的终端类型。
• TIME：进程自启动以来占用的CPU时间。
• CMD：启动进程的命令行名称或命令。

top命令-查看动态的进程统计信息

top命令简述

top命令是Linux和Unix系统下用于实时显示系统中各个进程的资源占用状况的命令，类似于Windows的任务管理器。它提供了系统的整体性能信息和当前正在运行的进程的详细信息，并允许用户进行排序、过滤等操作以获取所需的信息。

基础格式

top [-选项]

其中，-选项是可选的，用于指定top命令的行为。如果不带任何选项，top将以默认模式运行。

常用选项

选项	含义
-d 秒数	指定top命令刷新的时间间隔（秒）。
-n 次数	指定top命令运行并刷新的次数后退出。
-p 进程ID	仅显示指定进程ID的进程信息。
-u 用户名	仅显示指定用户名的进程信息。
-b	批处理模式，将结果输出到标准输出或文件，而不是在终端中显示。
-c	显示完整的命令行，而不是截断。
-H	显示线程信息。
-i	忽略闲置和僵尸进程。
-o 字段	根据指定的字段对进程进行排序。

使用示例

1. 默认启动：直接输入top并回车。
2. 每5秒刷新一次：top -d 5。
3. 运行3次后退出：top -n 3。
4. 仅显示用户名为user的进程：top -u user。

输出示例及字段含义

top 命令是 Linux 和类 Unix 系统中一个非常强大的实时监控系统性能的工具。它显示了系统中进程的动态管理视图，包括 CPU、内存使用情况，以及运行中的进程等信息。以下是一个 top 命令输出的示例，以及每个字段的详细含义。

top 输出示例

top - 12:34:56 up 2 days,  4:10,  2 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
Tasks: 204 total,   1 running, 203 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  0.5 us,  0.5 sy,  0.0 ni, 98.8 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.2 si,  0.0 st
MiB Mem :   8192.0 total,   1234.0 free,   5678.0 used,   1280.0 buff/cache
MiB Swap:   2048.0 total,    512.0 free,   1536.0 used.   2500.0 avail MemPID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND1234 user1     20   0 2322704 1.214g  1436 S   0.3  15.6   0:11.12 firefox2345 user2     20   0  860232 341m   28m S   0.0  4.3   0:02.34 gnome-terminal...

字段含义

1. 顶部信息行

• 时间戳 (top - 12:34:56)：显示top命令被调用的确切时间。
• 系统运行时间 (up 2 days, 4:10)：表示系统自上次启动以来已经运行了多少天、小时和分钟。
• 用户登录数 (2 users)：当前登录到系统的用户数量。
• 负载平均值 (load average: 0.00, 0.01, 0.05)：分别表示在过去1分钟、5分钟和15分钟内，系统处于运行状态和不可中断状态的平均进程数。这个数值提供了系统负载的即时和历史视图，有助于了解系统的繁忙程度。

关于Load Average的解读

• 小于1：
  当Load Average的值小于1时，表示系统的负载较轻，CPU资源相对充足，系统能够轻松处理当前的负载。
• 等于1：
  当Load Average的值等于1时，表示系统的负载达到了一个平衡点，即每个CPU核心都在满负荷工作。此时，系统仍然能够处理新的负载，但可能需要开始考虑优化或增加资源。
• 大于1：
  当Load Average的值大于1时，表示系统的负载超过了CPU核心的处理能力。此时，系统可能会出现性能瓶颈，导致响应速度变慢或任务执行延迟。
• 超过CPU核心数（大于1且小于5）：
  如果Load Average的数值超过了系统的CPU核心数，那么系统就处于过载状态。这种情况下，系统可能无法及时处理所有任务，导致性能显著下降。

实际应用中的判断标准：

• 一些建议认为在多核系统中，理想的Load Average值应该低于CPU核心数的0.7倍（即Load Average < CPU核心数 * 0.7）。这个值可以作为一个参考，但并不是绝对的标准。实际上，合理的Load Average值需要根据系统的具体情况进行调整。
  • 低负载：Load Average小于0.7*CPU逻辑核数，表示系统非常空闲，可以考虑增加新的服务或任务。
  • 正常负载：Load Average在（0.7~1）*CPU逻辑核数，表示系统状态良好，能够处理当前负载。（当平均负载持续大于 0.7*CPU 逻辑核数，就需要开始调查原因，防止系统恶化。当平均负载持续大于 1.0*CPU 逻辑核数，必须寻找解决办法，降低平均负载。）
  • 高负载：Load Average大于1*CPU 逻辑核数，表示系统负载较重，需要关注系统性能并考虑优化。
  • 过载：Load Average超过CPU核心数(5)，表示系统已经过载，需要立即采取措施减轻负载。（当平均负载持续大于 5.0*CPU 逻辑核数，表明系统已出现严重问题，长时间未响应，或者接近死机。）

2.任务（Tasks）和CPU信息

• 任务总数 (Tasks: 204 total)：当前系统中的进程总数。
• 运行状态：
  • 1 running：当前处于运行状态的进程数（实际上，由于时间片轮转机制，任何时刻通常只有一个进程在CPU上运行，但top可能显示多个进程处于“running”状态，因为它们的调度时间片很快就要到来）。
  • 203 sleeping：处于睡眠状态的进程数，等待某些事件发生（如I/O操作完成）以继续执行。
  • stopped 和 zombie：分别表示停止（通常是因为接收到了停止信号）和僵尸（已经结束但父进程尚未回收其资源的）进程的数量。
• CPU使用情况 (%Cpu(s): 0.5 us, 0.5 sy, ...)：
  • us（用户空间）：表示在用户模式下运行的时间百分比。
  • sy（系统空间）：表示在内核模式下运行的时间百分比。
  • ni（改变过优先级的进程）：表示通过nice值改变的进程占用的CPU时间百分比。
  • id（空闲）：表示CPU空闲的时间百分比。
  • wa（I/O等待）：表示CPU等待I/O操作完成的时间百分比。
  • hi（硬件中断）：表示处理硬件中断的时间百分比。
  • si（软件中断）：表示处理软件中断（如系统调用）的时间百分比。
  • st（被虚拟机偷走的时间）：在虚拟化环境中，这个值表示CPU时间被宿主操作系统或虚拟机管理程序占用的百分比（不是所有系统都显示这个值）。

3.内存和交换区信息

• 物理内存 (MiB Mem : 8192.0 total, ...)：
  • total：物理内存总量。
  • free：未被使用的物理内存量。
  • used：已被进程使用的物理内存量（不包括缓冲/缓存）。
  • buff/cache：用作缓冲和缓存的物理内存量。这部分内存可以被回收用于新进程，因此它实际上减少了需要交换（swap）的需求。
• 交换空间 (MiB Swap: 2048.0 total, ...)：
  • total：交换空间总量。
  • free：空闲的交换空间量。
  • used：已使用的交换空间量。
  • avail Mem：估计的可用内存量，考虑了物理内存、交换空间以及缓冲/缓存的影响。这个值提供了关于系统是否有足够内存来处理新任务的即时信息。

4.进程列表

• PID：进程ID，是系统中每个进程的唯一标识符。
• USER：运行该进程的用户名。
• PR和NI：PR（优先级）和NI（nice值）共同决定了进程被CPU调度的优先级。NI值越低，PR值越低，进程越有可能获得CPU时间。
• VIRT、RES和SHR：分别表示进程的虚拟内存大小、常驻内存大小和共享内存大小。
• S：进程状态，常见的状态有R（运行）、S（睡眠）、T（停止）和Z（僵尸）。
• %CPU和 %MEM：分别表示进程占用的CPU和物理内存的百分比。
• TIME+：进程自启动以来占用的CPU时间总和，格式为分钟:秒.百分之一秒。
• COMMAND：启动进程的命令行名称或命令。有时，如果命令太长，它可能会被截断。

注意，top 命令的输出是实时更新的，通常每几秒钟刷新一次，以显示最新的系统状态。可以通过按 q 键退出 top 命令。

些常用的top交互界面指令：

1. 刷新和退出

   • s：修改屏幕刷新的时间间隔。按下s后，系统会提示用户输入新的刷新时间（以秒为单位）。较小的值表示更频繁的刷新，较大的值表示较少的刷新。
   • q：退出top命令。在任何时候，按下q键都可以退出top命令，返回到命令行界面。

2. 排序和过滤

   • P：以CPU使用率对进程进行排序。这使得用户可以快速找到当前占用CPU最多的进程。
   • M：以内存使用率对进程进行排序。对于查找内存使用异常高的进程非常有用。
   • T：根据时间/累计时间对进程进行排序。可以了解哪些进程运行了最长的时间。
   • o：过滤进程。按下o后，用户可以输入一个表达式来过滤显示的进程列表，只显示满足条件的进程。

3. 显示选项

   • t：切换显示任务及CPU信息。默认情况下，top会显示CPU的使用情况，但按下t键后，可以隐藏或显示这部分信息。
   • m：切换显示内存信息。类似于t键，m键用于控制内存使用情况的显示。
   • l：隐藏或显示uptime信息。uptime信息通常包括系统已运行的时间、登录用户数以及系统的平均负载。
   • 1：显示每个CPU核心的详细信息。如果系统有多个CPU核心，按下1键后，top会为每个核心单独显示一行信息。

4. 其他操作

   • k：终止进程。通过按下k键，用户可以输入要终止的进程的PID（进程ID），并发送一个信号来终止该进程。默认使用的是SIGTERM（信号15），但也可以选择其他信号。
   • r：修改进程优先级。虽然这不是top的直接功能，但用户可以通过top找到进程的PID，然后使用renice命令来修改其优先级。
   • h：显示帮助信息。按下h键会列出所有可用的交互指令及其功能描述，帮助用户更好地使用top命令。

5. 高级功能

   • W：将当前的top配置写入~/.toprc文件中。这样，下次启动top时，它会自动加载这些配置。
   • f：进入字段管理界面，允许用户自定义top命令的输出字段。用户可以选择显示或隐藏特定的列，以满足不同的监控需求。

pgrep命令-查看进程的信息

基础格式：

pgrep [options] <pattern>

其中，<pattern> 是你要搜索的进程名称或相关模式的字符串。pgrep会根据这个模式来搜索系统中正在运行的进程，并显示这些进程的ID。

常用选项（Markdown表格）

选项	描述
-l, --list-name	显示进程ID和进程名称，而不仅仅是进程ID。
-o, --oldest	显示最旧的（启动时间最长的）匹配进程。
-n, --newest	显示最新的（最后启动的）匹配进程。
-f, --full	使用完整的命令行来匹配进程，而不仅仅是进程名。
-d, --delimiter	设置用于分隔输出中每个进程ID的字符串（默认为换行符）。
-P, --parent	只匹配指定父进程ID的进程。
-u, --euid	匹配具有指定有效用户ID的进程。可以使用数值或符号值。
-U, --uid	匹配具有指定实际用户ID的进程。可以使用数值或符号值。
-g, --pgroup	只匹配指定进程组ID的进程。进程组0被转换为pgrep或pkill自己的进程组。
-G, --group	只匹配具有指定实际组ID的进程。可以使用数值或符号值。
-v, --inverse	反转匹配条件，即选择不匹配指定模式的进程。
-x, --exact	完全匹配进程名。默认情况下，pgrep使用模糊匹配。
-c	统计匹配进程的数量，而不是列出它们。

除了上述常用选项外，pgrep还提供了其他一些选项：

• -s, --session：只匹配指定会话ID的进程。
• -t, --terminal：只匹配指定终端上的进程。
• -h, --help：显示帮助信息。
• -V, --version：显示pgrep的版本信息。

使用示例

1. 显示指定进程名的进程ID：

   pgrep bash
   

   这会列出所有名为bash的进程的ID。

2. 显示指定进程名的进程ID和名称：

   pgrep -l bash
   

   这会列出所有名为bash的进程的ID和名称。

3. 选择并显示最新启动的bash进程：

   pgrep -ln bash
   

   使用-l显示进程名和ID，-n选择最新的进程。

4. 使用完整命令行匹配进程：
   假设你想找到所有启动参数中包含-Xmx4g的java进程，可以使用：

   pgrep -f '-Xmx4g'
   

   这里-f选项使得pgrep能够基于完整的命令行参数来匹配进程。

5. 反转匹配条件：
   如果你想找到所有不是bash的进程，可以使用：

   pgrep -v bash
   

   这里-v选项反转了匹配条件。

jobs命令

jobs 命令特别是在使用作业控制（job control）功能时。作业控制允许用户启动多个后台进程（即在后台运行的程序或命令），并在需要时暂停、恢复或终止这些进程。

基本用法

• 列出当前 shell 会话中的后台作业：
  当你在 shell 中运行一个命令并在其后加上 & 符号时，该命令将在后台执行。使用 jobs 命令可以列出当前 shell 会话中所有正在运行或已停止的后台作业。

  jobs
  

• 显示作业的状态：
  jobs 命令会显示每个作业的进程ID（PID）、作业号（Job Number）以及作业的状态（如运行中、已停止）。作业状态通常包括 Running（运行中）、Stopped（已停止）等。

选项

选项	含义
-l 或 --long	以长格式显示作业信息，包括 PID。
-n	仅显示最近一次通知状态发生变化的作业。
-p	仅显示作业的 PID，不显示其他信息。
-r	仅显示正在运行的作业。
-s	仅显示已停止的作业。

示例

1. 启动后台作业：

   sleep 100 &
   

   这个命令会让 sleep 命令在后台运行，持续时间为 100 秒。
2. 查看后台作业：

   jobs
   

   输出可能类似于：

   [1]+  Running                 sleep 100 &
   

   这里，[1]+ 是作业号，Running 是作业状态，sleep 100 & 是启动作业的命令。
3. 停止和恢复作业：
   你可以使用 kill -STOP %作业号 命令来停止一个后台作业，使用 fg %作业号 或 bg %作业号 命令来将作业恢复到前台或继续在后台运行。

   kill -STOP %1
   jobs
   # 然后使用 fg %1 或 bg %1 来恢复作业
   

jobs 命令是 shell 作业控制功能的重要组成部分，它提供了查看和管理后台作业的直接方式。

pstree命令-查看进程树

pstree命令在Linux系统中是一个非常有用的工具，用于以树状图的形式显示进程之间的派生关系，帮助用户更好地了解系统中运行的进程以及它们之间的关系。

一、命令功能

• pstree以树状图显示系统中的进程关系，每个进程都被视为一个节点，通过连接线展示父子关系。
• 它能清晰地表达程序间的相互关系，使用户能够直观地看到哪些进程是父进程，哪些是子进程。

二、命令语法

基本语法：

pstree [选项] [PID|USER]

• 如果不指定PID（进程ID）或USER（用户名），则会把系统启动时的第一个进程（通常是init或systemd）视为基层，并显示之后的所有进程。
• 若指定了用户名称，则会以隶属该用户的第一个程序作为基层，然后显示该用户的所有进程。

三、常用选项

• -a：显示每个程序的完整指令，包含路径、参数或是常驻服务的标示。
• -c：不使用精简标示法，显示完整的进程名。
• -G：使用VT100终端机的列绘图字符来绘制树状图。
• -h：特别标明现在执行的程序。
• -H <程序识别码>：特别标明指定的程序，与-h类似但更具体。
• -l：采用长列格式显示树状图，避免信息被截断。
• -n：用程序识别码排序，而不是默认的以程序名称排序。
• -p：显示程序识别码（PID），即进程ID。
• -u：显示用户名称，每个进程后面都会显示其所属的用户。
• -U：使用UTF-8列绘图字符来绘制树状图。
• -V：显示版本信息。

四、示例

1. 显示当前系统上所有进程的树状图（默认格式）：

   pstree
   

   输出可能类似于：

   systemd─┬─NetworkManager─┬─dhclient│                ├─{NetworkManager}├─sshd───sshd───bash───pstree├─systemd-journal├─systemd-logind├─systemd-udevd└─tuned───4*[{tuned}]
   

2. 显示每个程序的完整指令：

   pstree -a
   

   这将展示每个进程的完整命令行，包括路径和参数。
3. 显示进程的PID：

   pstree -p
   

   输出中会在每个进程名后面显示其PID，如systemd(1)─┬─NetworkManager(680)。
   4.以树状图的形式显示进程之间的派生关系，并且会附加显示每个进程的完整信息、用户名以及进程ID（PID）

五、注意

• pstree命令的输出可能因系统环境和当前运行的进程而异。
• 在某些系统中，如果未安装psmisc包，则可能无法直接使用pstree命令。此时，可以通过安装psmisc包来获得pstree命令。
  pstree命令是Linux系统管理和监控的重要工具之一，通过它，用户可以清晰地看到系统中进程之间的层次结构和关系，从而更好地理解和管理系统。

进程

进程的启动方式

在Linux系统中，进程的启动方式主要有以下几种：

1. 手工启动进程

手工启动进程指的是由用户通过输入命令直接启动一个进程。这种方式又可以细分为前台启动和后台启动两种方式：

• 前台启动：当用户输入一个命令并运行，该命令就会启动一个前台进程。此时，用户需要等待该进程执行完成或者手动将其放到后台运行，才能执行其他命令。
• 后台启动：为了不影响用户继续执行其他命令，可以将进程放到后台运行。这通常通过在命令的末尾添加&符号来实现，或者使用nohup命令来在后台启动进程，并使其在用户注销后继续运行。

2. 调度启动进程

调度启动进程是指根据用户的设置，让进程在指定的时间、日期或者系统满足特定条件（如系统平均负载量低于指定值）时自动启动。Linux系统提供了多种工具来实现调度启动，包括crontab、at等。

• crontab：是一个用于设置周期性被执行的任务的工具。用户可以将需要定时执行的命令添加到crontab文件中，系统就会按照设定的时间间隔自动执行这些命令。
• at：允许用户安排一次性的任务在未来的某个时间点执行。与crontab相比，at更适合于只需要执行一次的任务。

3. 使用系统启动脚本

Linux系统中的大部分进程都是通过系统启动脚本进行启动的。这些启动脚本通常存储在/etc/init.d（传统SysV初始化系统）或/etc/systemd/system（systemd初始化系统）等目录下。用户可以使用service（对于SysV）、systemctl（对于systemd）等命令来管理这些启动脚本，从而控制相关进程的启动、停止和重启。

4. 使用systemd或Upstart

• systemd：是Linux系统中最新的初始化系统和服务管理器，用于替代传统的SysV初始化系统。它提供了强大的功能来启动、停止和管理系统进程，包括守护进程（daemon）、系统服务等。用户可以通过systemctl命令来管理systemd下的进程。
• Upstart：是一种事件驱动的初始化系统，它是Ubuntu等系统中默认的初始化系统之一。与systemd类似，Upstart也提供了启动、停止和管理系统进程的功能，但使用的是不同的配置文件和命令（如initctl）。

5. 编程方式启动

在编程中，也可以使用系统调用或库函数来启动新进程。例如，在C语言中，可以使用fork()函数来创建一个新的子进程，然后使用exec()系列函数来在子进程中执行新的程序。这种方式允许程序在运行时根据需要动态地启动其他进程。

进程的前后台调度

在Linux系统中，进程的前后台调度是进程管理的重要方面。前台进程是用户当前正在操作的进程，而后台进程则是在用户不直接干预的情况下运行的进程。以下是进程前后台调度相关的命令及它们的基础用法：

1. 前台到后台的调度

• Ctrl+Z 组合键：

  • 功能：将当前正在运行的前台进程挂起（即停止执行），并放入后台的任务列表中。此时，进程处于停止（Stopped）状态。
  • 用法：在命令行中运行一个前台进程时，按下Ctrl+Z组合键即可将该进程挂起。

• & 符号（用于启动时就放在后台）：

  • 功能：在命令的末尾添加&符号，可以使该命令在后台启动并执行。
  • 用法：例如，cp /dev/cdrom mycd.iso &命令会在后台执行文件复制操作。

2. 后台到前台的调度

• fg 命令：

  • 功能：将后台进程恢复到前台运行。可以指定任务序号来恢复特定的后台进程。
  • 用法：fg [任务序号]。如果不指定任务序号，则默认恢复最近一个被挂起的后台进程。
  • 示例：fg 1会将任务序号为1的后台进程恢复到前台运行。

• jobs 命令：

  • 功能：查看当前处于后台的任务列表。可以使用-l选项来显示任务的PID。
  • 用法：jobs [-l]。
  • 示例：jobs命令会列出所有后台任务及其状态，jobs -l则会额外显示每个任务的PID。

3. 后台任务的持续运行

• nohup 命令：
  • 功能：用于在用户注销或终端关闭后，继续运行相应的命令。它可以将命令的输出重定向到一个文件中，避免在终端关闭后无法查看命令的输出。
  • 用法：nohup 命令 &。
  • 示例：nohup ./my_script.sh &会在后台运行my_script.sh脚本，并在用户注销或终端关闭后继续执行。

4. 注意

• 当使用Ctrl+Z将进程挂起后，可以使用bg命令将进程放入后台继续执行，但通常这种用法较少见，因为&符号在启动时就已经将进程置于后台。
• fg和bg命令通常用于与Ctrl+Z和&配合使用，以实现更灵活的进程调度。
• nohup命令特别适用于需要长时间运行且不希望被终端会话影响的命令。

终止进程的运行

1. kill命令

功能：kill命令用于向一个或多个进程发送信号，通常用于终止进程。
用法：

• 终止指定PID的进程：kill [信号] PID。默认情况下，kill命令发送SIGTERM（信号15）给进程，请求进程正常退出。如果进程不响应，可以使用-9选项发送SIGKILL（信号9）强制终止进程，但这可能导致进程没有正确释放资源。

示例：

• 终止PID为1234的进程：kill 1234
• 强制终止PID为1234的进程：kill -9 1234
• 使用进程名（需要配合其他命令，如pgrep或pidof来获取PID）：由于kill命令本身不直接支持通过进程名终止进程，但可以通过pgrep或pidof命令结合管道（|）来实现。例如，kill $(pgrep firefox)将终止所有名为firefox的进程。

2. killall命令

功能：killall命令根据进程名来终止进程，与kill命令不同，它不需要知道进程的PID。
用法：

• 终止指定名称的所有进程：killall [信号] 进程名。与kill命令类似，默认情况下发送SIGTERM信号。

示例：

• 终止所有名为firefox的进程：killall firefox

3. pkill命令

功能：pkill命令也是根据进程名来终止进程，但它比killall更灵活，支持使用正则表达式匹配进程名。
用法：

• 终止匹配指定模式的所有进程：pkill [信号] [模式]。

示例：

• 终止所有以chrome开头的进程：pkill chrome
• 使用正则表达式终止进程（假设需要更复杂的匹配）：pkill -f 'pattern'，其中-f选项表示按照完整命令行来匹配进程。

4. 其他方法

• Ctrl+C：在终端中，使用Ctrl+C组合键可以终止当前前台运行的命令或进程。但这通常用于终止由用户启动的交互式进程。
• top或htop命令：这些命令提供了实时监视系统中进程和资源使用情况的功能。在top或htop界面中，可以找到需要终止的进程的PID，然后使用kill命令来终止它。htop比top提供了更友好的用户界面和更多的功能。
• systemctl命令：对于由systemd管理的服务，可以使用systemctl stop 服务名来停止服务。虽然这不是直接终止进程，但停止服务通常会终止与该服务相关的所有进程。

注意

• 终止进程前，请确保该进程是可以被安全终止的，以免造成数据丢失或系统不稳定。
• 某些进程可能由系统关键服务所依赖，终止这些进程可能会影响系统的正常运行。
• 在使用强制终止选项（如kill -9）时要特别小心，因为它可能导致进程没有正确释放资源。
• 对于图形界面应用程序，有时可能需要使用特定的工具或命令（如xkill）来终止。但xkill主要用于在图形界面中通过鼠标点击来终止应用程序，而不是通过命令行。

at命令-计划任务管理

at-计划任务管理是Linux系统中一种用于设置一次性计划任务的功能。

一、基本概念

at命令允许用户在指定的时间执行一个指定的任务或脚本，且该任务只能执行一次。使用at命令前，需要确保系统已经开启了atd服务。

二、使用步骤

1. 查看系统时间：
   在设置at任务之前，首先需要查看当前的系统时间，以确保设置的执行时间是正确的。可以使用date命令来查看系统时间。
2. 设置at任务：
   使用at命令后，跟上指定的时间（可以是HH:MM格式的时间，也可以加上yyyy-mm-dd日期），然后回车进入at任务的编辑环境。在这个环境中，可以输入要执行的命令或脚本。输入完毕后，按Ctrl+D组合键提交任务。
   示例：

   at 19:00
   # 进入at任务编辑环境
   echo "Hello, at task!" > /tmp/at_output.txt
   # 输入完毕后，按Ctrl+D提交任务
   

3. 查看at任务列表：
   使用atq命令可以查看当前系统中所有未执行的at任务列表及其序号。
4. 删除at任务：
   如果需要删除某个at任务，可以使用atrm命令加上任务序号来删除。
   示例：

   atrm 1
   # 假设任务序号为1
   

三、注意事项

1. atd服务：
   在使用at命令之前，需要确保系统的atd服务已经启动。如果服务未启动，可以通过系统服务管理工具（如systemctl、service等）来启动atd服务。
2. 环境变量：
   在at任务中执行的命令或脚本，可能会受到环境变量的影响。因此，在编写at任务时，需要注意环境变量的设置。如果脚本中使用了特定的环境变量，可能需要在脚本中显式地设置这些环境变量。
3. 输出重定向：
   由于at任务是在后台执行的，因此其输出可能不会直接显示在终端上。如果需要保存输出，可以使用输出重定向功能将输出保存到文件中。
4. 权限问题：
   默认情况下，普通用户可能无法直接使用at命令来设置任务。如果需要让普通用户使用at命令，可能需要调整系统的权限设置或使用sudo命令来提升权限。

四、应用场景

at-计划任务管理非常适合于需要一次性执行的任务场景，如系统维护、数据备份、定时关机等。通过at命令，用户可以方便地安排这些任务在指定的时间自动执行，从而节省时间和提高工作效率。

crontab命令-周期性计划任务管理

crontab的计划任务管理

crontab是Linux系统中用于设置周期性被执行的任务的工具。它允许用户按照自己的需求，设定在特定时间自动执行指定的命令或脚本。

一、crontab的配置格式

crontab的配置文件（通常为用户的crontab文件，而系统级别的crontab文件位于/etc/crontab）中的每一行都代表一个定时任务，格式如下：

* * * * * user-name command to be executed
| | | | |
| | | | +---- Day of week   (0 - 7) (Sunday=0 or 7)
| | | +------ Month of year (1 - 12)
| | +-------- Day of month  (1 - 31)
| +---------- Hour          (0 - 23)
+------------ Minute        (0 - 59)

• Minute：分钟（0 - 59）
• Hour：小时（0 - 23）
• Day of month：一个月中的第几天（1 - 31）
• Month of year：月份（1 - 12）或使用月份的英文缩写（如Jan, Feb等）
• Day of week：一周中的第几天（0 - 7），其中0和7都代表星期日，或使用星期的英文缩写（如Sun, Mon等）
• user-name：执行命令的用户名称（可选，仅当/etc/crontab文件中定义任务时使用）
• command to be executed：要执行的命令或脚本的绝对路径

二、crontab实例

以下是一些crontab任务设置的实例：

1. 每天凌晨1点执行database-backup脚本：

   0 1 * * * /home/user/database-backup
   

2. 每小时的第30分钟执行check-system命令：

   30 * * * * /usr/bin/check-system
   

3. 每周一、三、五的上午8点到10点之间，每隔半小时执行clean-logs脚本：

   0,30 8-10 * * 1,3,5 /home/user/clean-logs
   

4. 每月的1号和15号的凌晨12点执行monthly-report脚本：

   0 0 1,15 * * /home/user/monthly-report
   

5. 每天的晚上11点到早上7点之间，每隔一小时重启smb服务：

   0 23-7/1 * * * /etc/init.d/smb restart
   

   注意：上面的命令可能需要根据你的系统（如使用systemd的系统）和服务管理器进行调整。例如，使用systemd的系统可能需要使用systemctl restart smb来重启服务。

三、crontab相关命令

• 编辑crontab文件：crontab -e

  • 这个命令会打开一个编辑器（通常是系统默认的文本编辑器），让用户可以添加、修改或删除定时任务。

• 查看当前用户的crontab条目：crontab -l

  • 这个命令会列出当前用户所有的crontab条目。

• 删除当前用户的crontab文件：crontab -r

  • 这个命令会删除当前用户的crontab文件，即删除所有定时任务。

• 查看指定用户的crontab条目（需要root权限）：crontab -u 用户名 -l

  • 这个命令允许root用户查看其他用户的crontab条目。