14-进程和任务计划

本章内容

◆ 进程相关概念
◆ 进程工具
◆ 系统性能相关工具
◆ 计划任务

进程概念

● 内核功用：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
    进程：都由其父进程创建，父子关系，CoW
        fork(), clone()

#小笔记
ps aux    #查看进程

进程，线程和协程

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进程相关概念

● Page Frame: 页框，用存储页面数据，存储Page 4k
● 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
● LRU：Least Recently Used 近期最少使用算法,释放内存

用户和内核空间

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进程的基本状态和转换

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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
● 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    

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

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IPC进程间通信

IPC: Inter Process Communication
    同一主机：pipe 管道
              socket 套接字文件
              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，如：Kafka，RabbitMQ，ActiveMQ

进程优先级

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linux2.6内核
system优先级 0-99 100-139    #数值越大优先级越低
realtime优先级 99-0            #数值越大优先级越高

nice -20~19        #相当于100~139
top 0-39        #数值越小，优先级越高

进程优先级：
    系统优先级：数字越小，优先级越高
        0-139：各有140个运行队列和过期队列
    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
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)
    O(1)>O(logn)>O(n)线性>O(n^2)抛物线>O(2^n)

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

系统管理工具

进程的分类：
    CPU-Bound：CPU密集型，非交互
    IO-Bound：IO密集型，交互
Linux系统状态的查看及管理工具：pstree, ps, pidof, pgrep, top, htop,
    glance, pmap, vmstat, dstat, kill, pkill, job, bg, fg, nohup
pstree命令：
    pstree display a tree of processes
ps: process state
    ps report a snapshot of the current processes
    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

查看进程进程ps

ps [OPTION]...
支持三种选项：
    UNIX选项 如-A -e
    BSD选项 如a
    GNU选项 如--help
    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 选项包括不链接终端的进程
        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
        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
        
ps aux k %mem    #内存使用小到大排序
ps aux k -%mem    #内存使用大到小排序
ps axo %cpu,%mem

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

ps常见选项

-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或组名称
-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 -ef
ps -e = ps ax    #-e没有CPU和内存使用情况，而ax有

ps

ni: nice值
pri: priority 优先级
psr: processor CPU编号
rtprio: 实时优先级
示例：
    ps axo pid,cmd,psr,ni,pri,rtprio
常用组合：
    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
    
renice -n -20 pid    #改变pri优先级
nice -n -10 ping 127.0.01    #运行优先级

taskset         #进程运行在哪个CPU
taskset -p pid
taskset -cp 1 pid    #把进程绑定在1号CPU上

ps示例

查询你拥有的所有进程
    ps -x
显示指定用户名(RUID)或用户ID的进程
    ps -fU apache
    ps -fU 48
显示指定用户名(EUID)或用户ID的进程
    ps -fu wang
    ps -fu 1000
查看以root用户权限（实际和有效ID）运行的每个进程
    ps -U root -u root
列出某个组拥有的所有进程（实际组ID：RGID或名称）
    ps -fG nginx
    
列出有效组名称（或会话）所拥有的所有进程
    ps -fg mysql
    ps -fg 27
显示指定的进程ID对应的进程
    ps -fp 1234
以父进程ID来显示其下所有的进程，如显示父进程为1234的所有进程
    ps -f --ppid 1234
显示指定PID的多个进程
    ps -fp 1204,1239,1263
要按tty显示所属进程
    ps -ft pts/0    

以进程树显示系统中的进程如何相互链接
    ps -e --forest
以进程树显示指定的进程
    ps -f --forest -C sshd
    ps -ef --forest | grep -v grep | grep sshd
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
要列出所有格式说明符
    ps L
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
使用其PID查找进程名称：
    ps -p 1244 -o comm=
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
显示安全信息
    ps -eM
    ps --context
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
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

最灵活：ps 选项 | 其它命令
按预定义的模式：pgrep
    pgrep [options] pattern
    -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

系统工具

● /proc/uptime 包括两个值，单位 s
    系统启动时长，空闲进程的总时长（按总的CPU核数计算）
● uptime 和 w
    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

进程管理工具

top：有许多内置命令
    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

#小笔记：
top
%Cpu(s):    2.2 us,    10.4 sy, 0.0 ni, ,100.0id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.0 si, 0.0 st
            用户    内核     优先级       空闲        等待   硬中断  软中断  被盗取(虚拟机使用)
top
PR        rt(实时)    0        20        39        
nice                -20        0        19

VIRT    虚拟内存
RES        常驻内存
SHR        共享内存

top命令

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

进程管理工具

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`
htop命令：EPEL源
    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

内存空间

内存空间使用状态：
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        

#小笔记
    echo 3 >  /proc/sys/vm/drop_caches        #清理缓存

Free命令

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内存工具

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)
    
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
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

系统监控工具

iostat：统计CPU和设备IO信息
    示例：iostat 1 10
iftop：显示带宽使用情况，EPEL源
    示例：iftop -n -i eth1
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
    
pmap `pidof dd`        #看程序的内存运行情况，有没有内存泄露
strace /bin/cat
ltrace /bin/cat        #跟踪库

glances命令：EPEL源
glances [-bdehmnrsvyz1] [-B bind] [-c server] [-C conffile] [-p port] [-P password] [--password]
[-t refresh] [-f file] [-o output]
内建命令：
    a Sort processes automatically l Show/hide logs
    c Sort processes by CPU% b Bytes or bits for network I/O
    m Sort processes by MEM% w Delete warning logs
    p Sort processes by name x Delete warning and critical logs
    i Sort processes by I/O rate 1 Global CPU or per-CPU stats
    d Show/hide disk I/O stats h Show/hide this help screen
    f Show/hide file system stats t View network I/O as combination
    n Show/hide network stats u View cumulative network I/O
    s Show/hide sensors stats q Quit (Esc and Ctrl-C also work)
    y Show/hide hddtemp stats

#小笔记
glances -s            #开启服务
glances -c serverip    #连接到主机
glances -s -B IP    #指定IP可连接

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
    IPADDR: 指明监听的本机哪个地址
客户端模式：
    glances -c IPADDR
    IPADDR：要连入的服务器端地址
    
dstat命令：系统资源统计,代替vmstat,iostat
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

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

iotop常用参数和快捷键

-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

nload 查看网络实时吞吐量

nload是一个实时监控网络流量和带宽使用情况，以数值和动态图展示进出的流量情况
安装：yum -y install nload (EPEL源)
界面操作
    上下方向键、左右方向键、 enter键或者tab键都就可以切换查看多个网卡的流量情况
    按 F2 显示选项窗口
    按 q 或者 Ctrl+C 退出 nload
示例：
    nload：默认只查看第一个网络的流量进出情况
    nload eth0 eth1：在nload后面指定网卡，可以指定多个
设置刷新间隔：默认刷新间隔是100毫秒，可通过 -t命令设置刷新时间（单位是毫秒）
    nload -t 500 eth0
设置单位：显示两种单位一种是显示Bit/s、一种是显示Byte/s，默认是以Bit/s，也可不显示/s
    -u h|b|k|m|g|H|B|K|M|G 表示的含义： h: auto, b: Bit/s, k: kBit/s, m: MBit/s, H:
    auto, B: Byte/s, K: kByte/s, M: MByte/s
    nload -u M eth0

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

#正在打开的文件误删除的恢复方法
less /data/m.txt
lsof -a /data/m.txt        
rm -f /data/m.txt
lsof | grep delete        #查询PID
ls -l /proc/$PID/fd
cat /proc/$PID/fd/4 > /data/m.txt

命令参数
    -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

lsof示例

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

lsof示例

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

进程管理工具

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 或者 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+\(退出程序)
        9) SIGKILL 强制杀死正在运行的进程
        15) SIGTERM 终止正在运行的进程(默认)
        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…
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

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）
让作业运行于后台
    (1) 运行中的作业： Ctrl+z
    (2) 尚未启动的作业： COMMAND &
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
    nohup COMMAND &>/dev/null &
    screen；COMMAND
查看当前终端所有作业：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

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& }

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 指定时间点，执行一次性任务
    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

at任务

包：at
at 命令：at [option] TIME
常用选项：
    -V 显示版本信息
    -t time 时间格式 [[CC]YY]MMDDhhmm[.ss]
    -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
    -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

#小笔记
service atd status
systemctl status atd

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}

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
    白名单：/etc/at.allow 默认不存在，只有该文件中的用户才能执行at命令
    黑名单：/etc/at.deny 默认存在，拒绝该文件中用户执行at命令，而没有在at.deny 文件中的使用者则可执行
    如果两个文件都不存在，只有 root 可以执行 at 命令

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
    # 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!"
    
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
    表示“每...”
(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
    
30 2 1,10,20 * 6,0        #每月1,20,30日或周6周日
run-parts /data/scripts    #执行目下所有脚本

时间格式
    @reboot Run once after reboot
    @yearly 0 0 1 1 *
    @annually 0 0 1 1 *
    @monthly 0 0 1 * *
    @weekly 0 0 * * 0
    @daily 0 0 * * *
    @hourly 0 * * * *
    示例：每3小时echo和wall命令
        0 */3 * * * centos /bin/echo “howdy”; wall “welcome to Magedu!”

系统的计划任务:
    /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

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

管理临时文件

● CentOS7使用systemd-tmpfiles-setup服务实现
● CentOS6使用/etc/cron.daily/tmpwatch定时清除临时文件
● 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
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}
    allow优先级高于deny

at和crontab

一次性作业使用 at
重复性作业使用crontab
    Create     at time         crontab -e
    List     at -l             crontab -l
    Details at -c jobnum     crontab -l
    Remove     at -d jobnum     crontab -r
    Edit     N/A             crontab -e
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

计划任务

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

计划任务

思考：
(1) 如何在秒级别运行任务？
    * * * * * for min in 0 1 2; do echo "hi"; sleep 20; done
(2) 如何实现每7分钟运行一次任务?
sleep命令：
    sleep NUMBER[SUFFIX]...
        SUFFIX:
            s: 秒, 默认
            m: 分
            h: 小时
            d: 天

练习

1、每周的工作日1：30，将/etc备份至/backup目录中，保存的文件名称格式为“etcbak-yyyy-mm-dd-HH.tar.xz” ，其中日期是前一天的时间

crontab -e
30 1 * * 1-5 tar -Jcf /backup/etcbak-`date -d "-1 day" "+%F-%H"`.tar.xz /etc

2、每两小时取出当前系统/proc/meminfo文件中以S或M开头的信息追加至/tmp/meminfo.txt文件中

crontab -e
* */2 * * * grep "^S\|^M" /proc/meminfo > /tmp/meminfo

3、工作日时间，每10分钟执行一次磁盘空间检查，一旦发现任何分区利用率高于80%，就执行wall警报

 vim /data/checkdisk.sh
 #!/bin/bash
 SPACE=80
 DISKSPACE=`df | sed -nr '/sd/s#.* ([0-9]+)%.*#\1#p' | sort -nr | head -1`                                                      
 [ $DISKSPACE -ge $SPACE ] && wall 'Disk space ge 80% !!!'
 chmod +x /data/checkdisk.sh
 crontab -e
 */10 * * * 1-5 /data/checkdisk.sh