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Linux中如何启动进程？进程调度命令有哪些？

Linux技术的发展引起了很多企业和个人的关注。市场对Linux运维的需求逐渐增加，学习Linux技术的人越来越多。在Linux运维中，进程是必须学习掌握的技能。那么Linux中如何启动进程？常用的进程调度命令有哪些？

执行中的程序称作进程。当程序的可执行文件存储在存储器中并运行时，每个进程将被动态分配系统资源、内存、安全属性和相关状态。多个进程可以与同一个程序相关联，并在同一时间执行，而不会相互干扰。操作系统将有效地管理和跟踪所有正在运行的进程。

Linux中如何启动进程？启动进程的方法是什么？

手工启动。用户在输入端发出命令，直接启动进程。分为前台启动和后台启动。前台启动：直接在SHELL中输入命令进行启动。后台启动：启动一个目前并不紧急的进程。

调度启动。系统管理员根据系统资源和进程占用资源的情况，事先进行调度安排，指定任务运行的时间和场合，到时候系统会自动完成该任务。

常用的进程调度命令有哪些？

常用的进程调度命令有：at、batch、crontab。

以上便是关于“如何启动或终止进程？常用的进程调度命令有哪些？”的相关介绍。想要成为一名优秀的Linux运维工程师，需要掌握更多的Linux知识。

相关问答

Q1: Linux crontab命令

Linux crontab命令 被用来提交和管理用户的需要周期性执行的任务，与windows下的计划任务类似，当安装完成操作系统后，默认会安装此服务工具，并且会自动启动crond进程，crond进程每分钟会定期检查是否有要执行的任务，如果有要执行的任务，则自动执行该任务。

crontab文件：指定包含待执行任务的crontab文件。

Linux下的任务调度分为两类：系统任务调度和用户任务调度。

系统任务调度：系统周期性所要执行的工作，比如写缓存数据到硬盘、日志清理等。在/etc目录下有一个crontab文件，这个就是系统任务调度的配置文件。

/etc/crontab文件包括下面几行：

前四行是用来配置crond任务运行的环境变量，第一行SHELL变量指定了系统要使用哪个shell，这里是bash，第二行PATH变量指定了系统执行命令的路径，第三行MAILTO变量指定了crond的任务执行信息将通过电子邮件发送给root用户，如果MAILTO变量的值为空，则表示不发送任务执行信息给用户，第四行的HOME变量指定了在执行命令或者脚本时使用的主目录。

用户任务调度：用户定期要执行的工作，比如用户数据备份、定时邮件提醒等。用户可以使用 crontab 工具来定制自己的计划任务。所有用户定义的crontab文件都被保存在/var/spool/cron目录中。其文件名与用户名一致，使用者权限文件如下：

/etc/cron.deny 该文件中所列用户不允许使用crontab命令

/etc/cron.allow 该文件中所列用户允许使用crontab命令

/var/spool/cron/ 所有用户crontab文件存放的目录,以用户名命名

crontab文件的含义：用户所建立的crontab文件中，每一行都代表一项任务，每行的每个字段代表一项设置，它的格式共分为六个字段，前五段是时间设定段，第六段是要执行的命令段，格式如下：

minute hour day month week command 顺序：分 时 日 月 周

其中：

在以上各个字段中，还可以使用以下特殊字符：

/sbin/service crond start //启动服务

/sbin/service crond stop //关闭服务

/sbin/service crond restart //重启服务

/sbin/service crond reload //重新载入配置

查看crontab服务状态：

service crond status

手动启动crontab服务：

service crond start

查看crontab服务是否已设置为开机启动，执行命令：

ntsysv

加入开机自动启动：

chkconfig –level 35 crond on

每1分钟执行一次command

每小时的第3和第15分钟执行

在上午8点到11点的第3和第15分钟执行

每隔两天的上午8点到11点的第3和第15分钟执行

每个星期一的上午8点到11点的第3和第15分钟执行

每晚的21:30重启smb

每月1、10、22日的4 : 45重启smb

每周六、周日的1:10重启smb

每天18 : 00至23 : 00之间每隔30分钟重启smb

每星期六的晚上11:00 pm重启smb

每一小时重启smb

晚上11点到早上7点之间，每隔一小时重启smb

每月的4号与每周一到周三的11点重启smb

一月一号的4点重启smb

每小时执行/etc/cron.hourly目录内的脚本

Q2: Linux进程的调度

上回书说到 Linux进程的由来 和 Linux进程的创建 ，其实在同一时刻只能支持有限个进程或线程同时运行(这取决于CPU核数量，基本上一个进程对应一个CPU)，在一个运行的操作系统上可能运行着很多进程，如果运行的进程占据CPU的时间很长，就有可能导致其他进程饿死。为了解决这种问题，操作系统引入了 进程调度器 来进行进程的切换，轮流让各个进程使用CPU资源。

1）rq： 进程的运行队列( runqueue)， 每个CPU对应一个 ，包含自旋锁(spinlock)、进程数量、用于公平调度的CFS信息结构、当前运行的进程描述符等。实际的进程队列用红黑树来维护(通过CFS信息结构来访问)。

2）cfs_rq： cfs调度的进程运行队列信息 ，包含红黑树的根结点、正在运行的进程指针、用于负载均衡的叶子队列等。

3）sched_entity： 把需要调度的东西抽象成调度实体 ，调度实体可以是进程、进程组、用户等。这里包含负载权重值、对应红黑树结点、 虚拟运行时vruntime 等。

4）sched_class：把 调度策略(算法)抽象成调度类 ，包含一组通用的调度操作接口。接口和实现是分离，可以根据调度接口去实现不同的调度算法，使一个Linux调度程序可以有多个不同的调度策略。

1） 关闭内核抢占 ，初始化部分变量。获取当前CPU的ID号，并赋值给局部变量CPU， 使rq指向CPU对应的运行队列 。 标识当前CPU发生任务切换 ，通知RCU更新状态，如果当前CPU处于rcu_read_lock状态，当前进程将会放入rnp- blkd_tasks阻塞队列，并呈现在rnp- gp_tasks链表中。 关闭本地中断 ，获取所要保护的运行队列的自旋锁， 为查找可运行进程做准备 。

2） 检查prev的状态，更新运行队列 。如果不是可运行状态，而且在内核态没被抢占，应该从运行队列中 删除prev进程 。如果是非阻塞挂起信号，而且状态为TASK_INTER-RUPTIBLE，就把该进程的状态设置为TASK_RUNNING，并将它 插入到运行队列 。

3）task_on_rq_queued(prev) 将pre进程插入到运行队列的队尾。

4）pick_next_task 选取将要执行的next进程。

5）context_switch(rq, prev, next)进行 进程上下文切换 。

1) 该进程分配的CPU时间片用完。

2) 该进程主动放弃CPU(例如IO操作)。

3) 某一进程抢占CPU获得执行机会。

Linux并没有使用x86 CPU自带的任务切换机制，需要通过手工的方式实现了切换。

进程创建后在内核的数据结构为task_struct ， 该结构中有掩码属性cpus_allowed，4个核的CPU可以有4位掩码，如果CPU开启超线程，有一个8位掩码，进程可以运行在掩码位设置为1的CPU上。

Linux内核API提供了两个系统调用 ，让用户可以修改和查看当前的掩码：

1) sched_setaffinity()：用来修改位掩码。

2) sched_getaffinity()：用来查看当前的位掩码。

在下次task被唤醒时，select_task_rq_fair根据cpu_allowed里的掩码来确定将其置于哪个CPU的运行队列，一个进程在某一时刻只能存在于一个CPU的运行队列里。

在Nginx中，使用了CPU亲和度来完成某些场景的工作：

worker_processes      4;

worker_cpu_affinity 0001001001001000;

上面这个配置说明了4个工作进程中的每一个和一个CPU核挂钩。如果这个内容写入Nginx的配置文件中，然后Nginx启动或者重新加载配置的时候，若worker_process是4，就会启用4个worker，然后把worker_cpu_affinity后面的4个值当作4个cpu affinity mask，分别调用ngx_setaffinity，然后就把4个worker进程分别绑定到CPU0～3上。

worker_processes      2;

worker_cpu_affinity 01011010;

上面这个配置则说明了两个工作进程中的每一个和2个核挂钩。

Q3: 19. Linux的at定时任务调度

与crond不同的是，at任务调度是一次性的，而crond是重复性的

1.1 at命令是一次性定时计划任务，at的守护进程atd会以后台模式运行，检查作业队列来运行

1.2 默认情况下，atd守护进程每60s检查作业队列，有作业时，会检查作业运行时间，如果时间与当前时间匹配，则运行此作业

1.3 at命令是一次性定时计划任务，执行完一个任务后就不再执行这个任务了

1.4 在使用at命令的时候，一定要保证atd进程的启动，可以使用相关指令查看

    ps -ef | grep atd 可以检查atd是否在运行

at [选项] [时间]

按两次 ctrl+d 结束at命令的输入

4.1 当天的hh:mm（小时：分钟），假如这个时间已经过去，那么就第二天的这个时间执行。例如04:00

4.2 模糊的词语，例如midnight、noon、teatime（下午茶时间，16:00左右）

4.3 采用12小时计时制，例如8am

4.4 指定执行命令的具体日期，格式为month dat（月 日）或者mm/dd/yy或者dd.mm.yy，指定的日期必须跟着写在在指定时间的后面，例如：04:00 2021-3-1就是2021年3月1日凌晨4点整执行

4.5 相对计时法，指定格式为now + count time-units，now就是当前时间，time-units是时间单位，可以是minutes、hours、days、weeks。count是时间的数量，例如：now + 5 minutes

4.6 直接用today、tomorrow来指定完成命令的时间

5.1 2天后的下午5点，执行/bin/ls /home指令

at 5pm + 2 days 按回车键

然后写下那个时刻要执行命令 /bin/ls /home

最后按两次ctrl+d退出at指令

5.2 atq指令可以直接执行，查看系统中待执行的工作任务

5.3 明天17:00输出时间到指定文件内 /root/date100.log

at 17:00 tomorrow 按回车键

date /root/date100.log

按两次ctrl+d退出at指令的输入

5.4 2分钟后

at now + 2 minutes

5.5 删除已经设置的任务，atrm 编号

可以用atq列出待执行的任务，列出后第一列就是job编号

Q4: Linux 进程调度

Linux的调度策略区分实时进程和普通进程，实时进程的调度策略是SCHED_FIFO和SCHED_RR，普通的，非实时进程的调度策略是SCHED_NORMAL（SCHED_OTHER）。

实时调度策略被实时调度器管理，普通调度策略被完全公平调度器来管理。实时进程的优先级要高于普通进程（nice越小优先级越高）。

SCHED_FIFO实现了一种简单的先入先出的调度算法，它不使用时间片，但支持抢占，只有优先级更高的SCHED_FIFO或者SCHED_RR进程才能抢占它，否则它会一直执行下去，低优先级的进程不能抢占它，直到它受阻塞或自己主动释放处理器。

SCHED_RR是带有时间片的一种实时轮流调度算法，当SCHED_RR进程耗尽它的时间片时，同一优先级的其它实时进程被轮流调度，时间片只用来重新调用同一优先级的进程，低优先级的进程决不能抢占SCHED_RR任务，即使它的时间片耗尽。SCHED_RR是带时间片的SCHED_FIFO。

Linux的实时调度算法提供了一种软实时工作方式，软实时的含义是尽力调度进程，尽力使进程在它的限定时间到来前运行，但内核不保证总能满足这些进程的要求，相反，硬实时系统保证在一定的条件下，可以满足任何调度的要求。

SCHED_NORMAL使用完全公平调度算法（CFS），之前的算法直接将nice值对应时间片的长度，而在CFS中，nice值只作为进程获取处理器运行比的权重，每个进程都有一个权重，nice优先级越高，权重越大，表示应该运行更长的时间。Linux的实现中，每个进程都有一个vruntime字段，vruntime是经过量化的进程运行时间，也就是实际运行时间除以权重，所以每个量化后的vruntime应该相等，这就体现了公平性。

CFS当然也支持抢占，但与实时调度算法不同，实时调度算法是根据优先级进行抢占，CFS是根据vruntime进行抢占，vruntime小就拥有优先被运行的权利。

为了计算时间片，CFS算法需要为完美多任务中的无限小调度周期设定近似值，这个近似值也称作目标延迟，指每个可运行进程在目标延迟内都会调度一次，如果进程数量太多，则时间粒度太小，所以约定时间片的默认最小粒度是1ms。

进程可以分为I/O消耗型和处理器消耗型，这两种进程的调度策略应该不同，I/O消耗型应该更加实时，给对端的感觉是响应很快，同时它一般又不会消耗太多的处理器，因而I/O消耗型需要调度频繁。相对来说，处理器消耗型不需要特别实时，应该尽量降低它的调度频度，延长其运行时间。

参考： linux内核分析——CFS（完全公平调度算法） - 一路向北你好 - 博客园