程序管理和計劃任務程序和記憶體管理檢視是單程序還是多程序面試題：如何通過運作的程序來查找源檔案面試題：跟蹤誰在使用一個檔案面試題：檢視網段裡面哪些主機開啟任務計劃centos 8 安裝郵件伺服器/usr/bin/run-parts每個月日期和星期幾沖突郵件接收任務/etc/cron.d面試題：11月每天的6-12點之間每隔2小時執行/app/bin/test.sh面試題：每十分鐘檢查磁盤空間日志切割練習

核心功用：程序管理、記憶體管理、檔案系統、網絡功能、驅動程式、安全功能等

什麼是程序

檢視程序中的線程

程序控制塊**pcb**包含資訊：

1.3.4.1 記憶體洩漏：**memory leak**

指程式中用malloc或new申請了一塊記憶體，但是沒有用free或delete将記憶體釋放，導緻這塊記憶體一直處

于占用狀态

1.3.4.2 記憶體溢出：**memory overflflow**

指程式申請了10m的空間，但是在這個空間寫入10m以上位元組的資料，就是溢出

1.3.4.3 記憶體不足：**oom**

oom 即 out of memory，“記憶體用完了”,在情況在java程式中比較常見。系統會選一個程序将之殺死，

在日志messages中看到類似下面的提示

jul 10 10:20:30 kernel: out of memory: kill process 9527 (java) score 88 or sacrififice child

當jvm因為沒有足夠的記憶體來為對象配置設定空間并且垃圾回收器也已經沒有空間可回收時，就會抛出這個

error，因為這個問題已經嚴重到不足以被應用處理）。

原因：

給應用配置設定記憶體太少：比如虛拟機本身可使用的記憶體（一般通過啟動時的vm參數指定）太少。

應用用的太多，并且用完沒釋放，浪費了。此時就會造成記憶體洩露或者記憶體溢出。

使用的解決辦法：

1，限制java程序的max heap，并且降低java程式的worker數量，進而降低記憶體使用

2，給系統增加swap空間

設定核心參數（不推薦），不允許記憶體申請過量：

說明：

linux預設是允許memory overcommit的，隻要你來申請記憶體我就給你，寄希望于程序實際上用不到那

麼多記憶體，但萬一用到那麼多了呢？linux設計了一個oom killer機制挑選一個程序出來殺死，以騰出

部分記憶體，如果還不夠就繼續。也可通過設定核心參數 vm.panic_on_oom 使得發生oom時自動重新開機

系統。這都是有風險的機制，重新開機有可能造成業務中斷，殺死程序也有可能導緻業務中斷。是以linux

2.6之後允許通過核心參數 vm.overcommit_memory 禁止memory overcommit。

vm.panic_on_oom 決定系統出現oom的時候，要做的操作。接受的三種取值如下：

heuristic overcommit算法：

單次申請的記憶體大小不能超過以下值，否則本次申請就會失敗。

vm.overcommit_memory=2 禁止overcommit,那麼怎樣才算是overcommit呢？

kernel設有一個門檻值，申請的記憶體總數超過這個門檻值就算overcommit，在/proc/meminfo中可以看到

這個門檻值的大小

commitlimit 就是overcommit的門檻值，申請的記憶體總數超過commitlimit的話就算是overcommit。

此值通過核心參數vm.overcommit_ratio或vm.overcommit_kbytes間接設定的，公式如下：

vm.overcommit_ratio 是核心參數，預設值是50，表示實體記憶體的50%。如果你不想使用比率，也可以

直接指定記憶體的位元組數大小，通過另一個核心參數 vm.overcommit_kbytes 即可；

如果使用了huge pages，那麼需要從實體記憶體中減去，公式變成：

/proc/meminfo中的 committed_as 表示所有程序已經申請的記憶體總大小，（注意是已經申請的，不

是已經配置設定的），如果 committed_as 超過 commitlimit 就表示發生了 overcommit，超出越多表示

overcommit 越嚴重。committed_as 的含義換一種說法就是，如果要絕對保證不發生oom (out of

memory) 需要多少實體記憶體。

程序的基本狀态

建立狀态：程序在建立時需要申請一個空白pcb(process control block程序控制塊)，向其中填寫

控制和管理程序的資訊，完成資源配置設定。如果建立工作無法完成，比如資源無法滿足，就無法被調

度運作，把此時程序所處狀态稱為建立狀态

就緒狀态：程序已準備好，已配置設定到所需資源，隻要配置設定到cpu就能夠立即運作

執行狀态：程序處于就緒狀态被排程後，程序進入執行狀态

阻塞狀态：正在執行的程序由于某些事件（i/o請求，申請緩存區失敗）而暫時無法運作，程序受

到阻塞。在滿足請求時進入就緒狀态等待系統調用

終止狀态：程序結束，或出現錯誤，或被系統終止，進入終止狀态。無法再執行

狀态之間轉換六種情況

運作——>就緒：1，主要是程序占用cpu的時間過長，而系統配置設定給該程序占用cpu的時間是有限的；

2，在采用搶先式優先級排程算法的系統中,當有更高優先級的程序要運作時，該程序就被迫讓出cpu，

該程序便由執行狀态轉變為就緒狀态

就緒——>運作：運作的程序的時間片用完，排程就轉到就緒隊列中選擇合适的程序配置設定cpu

運作——>阻塞：正在執行的程序因發生某等待事件而無法執行，則程序由執行狀态變為阻塞狀态，如

發生了i/o請求

阻塞——>就緒:程序所等待的事件已經發生，就進入就緒隊列

以下兩種狀态是不可能發生的：

阻塞——>運作：即使給阻塞程序配置設定cpu，也無法執行，作業系統在進行排程時不會從阻塞隊列進行

挑選，而是從就緒隊列中選取

就緒——>阻塞：就緒态根本就沒有執行，談不上進入阻塞态

運作态：running

就緒态：ready

s 睡眠态：分為兩種，可中斷：interruptable，不可中斷：uninterruptable 大部分的程序都是睡眠态，等待cpu安排任務

t 停止态：stopped，暫停于記憶體，但不會被排程，除非手動啟動，程式主機無法醒過來

z 僵死态：zombie，僵屍态，結束程序，父程序結束前，子程序不關閉，殺死父程序可以關閉僵死

态 的子程序

lru：least recently used 近期最少使用算法（喜新厭舊），釋放記憶體

假設序列為 4 3 4 2 3 1 4 2， 實體塊有3個，則

第1輪 4調入記憶體 4

第2輪 3調入記憶體 3 4

第3輪 4調入記憶體 4 3

第4輪 2調入記憶體 2 4 3

第5輪 3調入記憶體 3 2 4

第6輪 1調入記憶體 1 3 2

第7輪 4調入記憶體 4 1 3

第8輪 2調入記憶體 2 4 1

ipc 程序間通信

ipc: inter process communication

同一主機：

不同主機

不同主機：socket=ip和端口号

利用管道檔案實作進ipc

範例：查找socket檔案

程序優先級：

系統優先級：數字越小，優先級越高

0-139（centos 4,5），各有140個運作隊列和過期隊列

0-98，99（centos 6）

實時優先級: 99-0 值最大優先級最高

nice值：-20到19，對應系統優先級100-139或99

big o：時間（空間）複雜度，用時（空間）和規模的關系

o(1), o(logn), o(n)線性, o(n^2)抛物線, o(2^n)

程序分類

作業系統分類：

協作式多任務：早期 windows 系統使用，即一個任務得到了 cpu 時間，除非它自己放棄使用

cpu ，否則将完全霸占 cpu ，是以任務之間需要協作——使用一段時間的 cpu ，主動放棄使用

搶占式多任務：linux核心，cpu的總控制權在作業系統手中，作業系統會輪流詢問每一個任務是

否需要使用 cpu ，需要使用的話就讓它用，不過在一定時間後，作業系統會剝奪目前任務的 cpu

使用權，把它排在詢問隊列的最後，再去詢問下一個任務

程序類型：

守護程序: daemon,在系統引導過程中啟動的程序，和終端無關程序

前台程序：跟終端相關，通過終端啟動的程序

注意：兩者可互相轉化

按程序資源使用的分類：

cpu-bound：cpu密集型，非互動， 比如壓縮解壓縮

io-bound：io密集型，互動 比如 web 伺服器

io**排程算法**

在linux 2.6中,有四種關于io的排程算法,下面綜合小結一下:

pstree 可以用來顯示程序的父子關系，以樹形結構顯示

ps 即process state，可以程序目前狀态的快照，預設顯示目前終端中的程序，linux系統各程序的相關

資訊均儲存在/proc/pid目錄下的各檔案中

支援三種選項：

unix選項 如: -a -e

bsd選項 如: a

gnu選項 如: --help

可以顯示程序資訊,來自于psmisc包

prtstat [options] pid ....

程序優先級調整

靜态優先級：100-139

程序預設啟動時的nice值為0，優先級為120

隻有根使用者才能降低nice值（提高優先性）

nice指令

以指定的優先級來啟動程序

cpu的三級緩存被共享

按條件搜尋程序

ps 選項 | grep 'pattern' 靈活

pgrep 按預定義的模式

/sbin/pidof 按确切的程式名稱檢視pid

pgrep 指令格式

系統啟動時長

空閑程序的總時長（按總的cpu核數計算）

uptime 和 w 顯示以下内容

目前時間

系統已啟動的時間

目前上線人數

系統平均負載（1、5、15分鐘的平均負載，一般不會超過1，超過5時建議警報）

系統平均負載: 指在特定時間間隔内運作隊列中的平均程序數,通常每個cpu核心的目前活動程序數不大

于3，那麼系統的性能良好。如果每個cpu核心的任務數大于5，那麼此主機的性能有嚴重問題

如：linux主機是1個雙核cpu，當load average 為6的時候說明機器已經被充分使用

範例：

%steal ：偷 被虛拟程式占用的cpu，被盜取的cpu時間片段

top 提供動态的實時程序狀态

有許多内置指令

幫助：h 或 ？ ，按 q 或esc 退出幫助

排序：

p：以占據的cpu百分比,%cpu

m：占據記憶體百分比,%mem

t：累積占據cpu時長,time+

首部資訊顯示：

uptime資訊：l指令

tasks及cpu資訊：t指令

cpu分别顯示：1 (數字)

memory資訊：m指令

退出指令：q

修改重新整理時間間隔：s

終止指定程序：k

儲存檔案：wtop指令欄位資訊簡介

us：使用者空間

sy：核心空間

ni：調整nice時間

id：空閑

wa：等待io時間

hi：硬中斷

si：軟中斷（模式切換）

st：虛拟機偷走的時間

top選項：

-d # 指定重新整理時間間隔，預設為3秒

-b 全部顯示所有程序

-n # 重新整理多少次後退出

-h 線程模式

pmap [options] pid [...]

-x: 顯示詳細格式的資訊

cat /proc/pid/maps

vmstat [options] [delay [count]]

-s: 顯示記憶體的統計資料

此工具由sysstat包提供

dstat由pcp-system-tools包提供，用于代替 vmstat,iostat功能

格式：

nload 是一個實時監控網絡流量和帶寬使用情況，以數值和動态圖展示進出的流量情況,通過epel源安裝界面操作

上下方向鍵、左右方向鍵、enter鍵或者tab鍵都就可以切換檢視多個網卡的流量情況

按 f2 顯示選項視窗

按 q 或者 ctrl+c 退出 nload

lsof：list open fifiles，檢視目前系統檔案的工具。在linux環境下，一切皆檔案，使用者通過檔案不僅可以

通路正常資料，還可以通路網絡連接配接和硬體如傳輸控制協定 (tcp) 和使用者資料報協定 (udp)套接字等，

系統在背景都為該應用程式配置設定了一個檔案描述符

指令選項

cockpit 是centos 8 取入的新特性，是一個基于 web 界面的應用，它提供了對系統的圖形化管理

監控系統活動（cpu、記憶體、磁盤 io 和網絡流量）

檢視系統日志條目

檢視磁盤分區的容量

檢視網絡活動（發送和接收）

檢視使用者帳戶

檢查系統服務的狀态

提取已安裝應用的資訊

檢視和安裝可用更新（如果以 root 身份登入）并在需要時重新啟動系統

打開并使用終端視窗

安裝 cockpit

kill：内部指令，可用來向程序發送控制信号，以實作對程序管理,每個信号對應一個數字，信号名稱以

sig開頭（可省略），不區分大小寫

顯示目前系統可用信号：

檢視幫助：man 7 signal

常用信号：

指定信号的方法 :

信号的數字辨別：1, 2, 9

信号完整名稱：sighup，sighup

信号的簡寫名稱：hup，hup lsof -i :80 找到程序 ps aux 找到程序号

向程序發送信号：

按pid：

按名稱：killall 來自于psmisc包

killall [-signal] comm… 直接接指令，無須查詢pid 而且一次将所有的全部删除，比如說一次殺死所有的ping （ killall

按模式：

pkill [options] pattern

檢視程序的健康狀态

利用背景執行，實作并行功能，即同時運作多個程序，提高效率

通過任務計劃，可以讓系統自動的按時間或周期性任務執行任務

未來的某時間點執行一次任務

at

指定時間點，執行一次性任務

batch 系統自行選擇空閑時間去執行此處指定的任務

周期性運作某任務

cron

3.1 一次性任務

at 工具

由包 at 提供

依賴與atd服務,需要啟動才能實作at任務

at隊列存放在/var/spool/at目錄中

執行任務時path變量的值和目前定義任務的使用者身份一緻

at 指令：

作業執行指令的結果中的标準輸出和錯誤以執行任務的使用者身份發郵件通知給 root

預設centos 8 最小化安裝沒有安裝郵件服務,需要自行安裝

周期性任務計劃cron相關的程式包：

cronie：主程式包，提供crond守護程序及相關輔助工具

crontabs：包含centos提供系統維護任務

cronie-anacron：cronie的補充程式，用于監控cronie任務執行狀況，如:cronie中的任務在過去該

運作的時間點未能正常運作，則anacron會随後啟動一次此任務

cron 依賴于crond服務，確定crond守護處于運作狀态：

cron任務分為

系統cron任務：系統維護作業，/etc/crontab 主配置檔案， /etc/cron.d/ 子配置檔案

但是隻有root使用者才能編輯此檔案，是以一般不編輯此檔案

使用者cron任務：儲存在 /var/spool/cron/username，利用 crontab 指令管理

計劃任務日志：/var/log/cron

系統cron計劃任務 總配置檔案

計劃任務時間表示法

crond任務相關檔案:

各自的使用者将計劃任務放在此/etc/cron.d 目錄中互不幹擾

範例：每個月日期和星期幾字段的關系

範例：修改預設的cron的文本編輯工具，修改配置以後帶顔色

如何實作每7分鐘運作一次任務?

第一步：編寫腳本，且給腳本一個執行權限

第二步：編寫 crontab -e

練習

1、每周的工作日1：30，将/etc備份至/backup目錄中，儲存的檔案名稱格式為“etcbak-yyyy-mm-dd-

hh.tar.xz”，其中日期是前一天的時間

2、每兩小時取出目前系統/proc/meminfo檔案中以s或m開頭的資訊追加至/tmp/meminfo.txt檔案中

3、工作日時間，每10分鐘執行一次磁盤空間檢查，一旦發現任何分區使用率高于80%，就執行wall警

報