Linux基础之系统资源监控与任务管理
一、系统资源监控
监控系统资源有以下几个命令：
free：观察内存（memory）使用情况。
uname：查阅系统与核心相关信息。
uptime：观察系统启动时间与工作负载。
netstat：网络监控。
vmstat：侦测系统资源变化，CPU/内存/磁盘输入输出状态。
1、free内存
free：观察内存使用情况。
[root@localhost ~]# free [-b|-k|-m|-g] [-t]
1．选项与参数
-b：直接输入free时，显示的单位是bytes，我们可以使用b(bytes)、m(Mbytes)、k(Kbytes) 及g(Gbytes)来定义显示单位。部分云主机供应商可能会优化出一个-h的选项，与ls -h显示的方式一样。但系统原本是不提供这样显示的方式。
-t：在输出的最终结果时，显示物理内存与swap的总量。
2．显示选项释义
显示目前系统的内存容量：
[root@localhost ~]# free
total used free shared buffers cached
Mem: 1012352 318528 693824 0 23592 113208
-/+ buffers/cache: 181728 830624
Swap: 2031608 0 2031608Mem一行显示的是物理内存的量；Swap显示的是虚拟内存的量。
total是总量、used是已被使用的量、free则是剩余可用的量、shared共享内存、buffers将写磁盘的内容、cached已写磁盘或者已从磁盘读出的内容。
2、uname系统核心
uname：查阅系统与核心相关信息。
uname [-asrmpi]
1．选项与参数
-a：所有系统相关的信息，包括以下的数据都会被列出来。
-s：系统内核名称。
-r：内核版本。
-p：CPU的类型，与-m类似，是显示的是CPU的类型。
-m：本系统的硬件名称，例如i686或x86_64等。
-i：硬件的平台(ix86)。
简单记忆方法：
uname as rpm -ivh
所有系统内核版本cpu系统硬件平台安装软件。
输出系统的基本信息：
[root@localhost ~]# uname -a
Linux localhost 2.6.32-431.el6.x86_64 #1 SMP Fri Nov 22 03:15:09 UTC 2013 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
3、uptime系统负载
uptime：观察系统启动时间与工作负载。
[root@localhost ~]# uptime
08:05:08 up 3:10, 2 users, load average: 0.00, 0.00, 0.00显示目前系统当前时间、已经开机多长的时间、用户数、以及1、5、15分钟的平均负载。
4、netstat网络监控
netstat：网络(network)监控。
1．命令格式
netstat -[atunlp]
2．选项与参数
-a：将目前系统上所有的已经连接、监听、Socket数据都列出来。
-t：列出tcp网络包的信息。
-u：列出udp网络包的信息。
-n：以端口(port number)方式来显示（不以程序的服务名称）。
-l：列出目前正在监听(listen)的服务。
-p：列出该网络服务的进程id（PID）。
3．netstat常用的命令
[root@localhost ~]# netstat -atp #所有tcp协议的链接，并输出pid号
[root@localhost ~]# netstat -antp
[root@localhost ~]# netstat -lntp
4．显示选项释义
Proto：网络的封包协议，主要分为TCP与UDP封包。
Recv-Q：接收消息缓存区，远端进程发送而来，尚未被当前进程处理 的信息数，单位：字节。
Send-Q：发送消息缓存区，向远端进程发送，尚未被其接收的消息数，单位：字节。
Local Address：本地地址:端口号。
Foreign Address：与当前本端网络地址（IP:port）程进行行通信的远程进程的网络地址（IP:port）（远程通信主机）。
State：网络连接状态，主要有建立(ESTABLISED)及监听(LISTEN)。
PID/Program name：显示此服务的PID号码以及程序的命令名称。
目前系统上已在监听的网络链接以及PID：
[root@localhost ~]# netstat -lntp |head -n 10
5．防火墙
防火墙的启动、状态查看、关闭！！（建议个人学习研究时关闭）
# service iptables start
# service iptables status
# service iptables stop
# service iptables restart以上状态的修改，在服务器重启前生效。
#永久关闭：
chkconfig iptables off
#永久开启：
chkconfig iptables on在服务状态并没有发生改变。服务器重启后生效，防火墙会恢复到服务器重启之前的状态。
5、vmstat系统资源
vmstat：侦测系统资源变化（必须记住）。
动态的了解一下系统资源的运作，CPU/内存/磁盘输入输出状态。
1．选项与参数
-a：使用inactive/active(活跃与否)取代buffer/cache的内存输出信息。
-f：开机到目前为止，系统复制(fork)的进程数。
-s：将一些事件(开机至目前为止)导致的内存变化情况列表说明。
-S：后面可以接单位，让显示的数据有单位。例如以K、M展示的形式取代bytes展示。
-d：列出磁盘的读写总量统计表。
-p: 后面列出磁盘分区，可显示该磁盘分区的读写总量统计。
2．显示选项释义
统计目前主机CPU状态，每秒一次，共计四次：
[root@localhost ~]# vmstat 1 4
procs -----------memory---------- --swap-- --io--- --system-- -------cpu---------
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa st
0 0 0 690740 25596 113444 0 0 4 1 15 20 0 0 100 0 0
0 0 0 690716 25596 113472 0 0 0 0 36 41 0 0 100 0 0
0 0 0 690716 25596 113472 0 0 0 0 27 35 0 0 100 0 0
0 0 0 690716 25596 113472 0 0 0 0 32 41 0 0 100 0 0procs（进程字段）
r：等待运行的进程数量。
b：不可被唤醒的进程数量。
这两个项目越多，代表系统越忙碌(因为系统太忙，所以很多进程就无法被执行或一直在等待而无法被唤醒)。
memory(内存字段)
swpd：虚拟内存被使用的容量。
free：未被使用的内存容量。
buff/cache：用于缓冲的内存。
swap（交换分区字段）
重点记忆下si和so。
si：每秒从交换分区写到内存的数据量大小，由磁盘->内存。以内存为参照物。
so：每秒写入交换分区的内存数据量大小，由内存->磁盘。
如果si/so的数值太大，表示内存内的数据常常得在磁盘与主存储器之间传来传去，系统效能会很差。
io(磁盘读写字段)
bi：从块设备读入数据的总量（读磁盘）（每秒kb）。
bo：块设备写入数据的总量（写磁盘）（每秒kb）。
如果这部份的值越高，代表系统的I/O非常忙碌。
system（系统字段 ）
in：每秒被中断的进程次数。
cs：每秒钟进行的事件切换次数。
这两个数值越大，代表系统与接口设备的通信非常频繁。
CPU(cpu字段)
us：(user)非内核态的（用户进程）CPU使用情况。
sy：(system）内核态所使用（系统进程）的CPU情况。
id：(idle）闲置的CPU情况。
wa：(wait)等待I/O所耗费的CPU。
st：被虚拟机(virtual machine)所盗用的CPU(2.6.11 以后才支持)。
二、任务管理
登录bash之后，就会取得一个名为bash的进程（它有自己的PID）了。在这个环境中所执行的其他指令，几乎都是所谓的子进程。
在一个会话终端上：
[root@localhost ~]# ls
… install.log …
[root@localhost ~]# tail –F install.log #启动一个进程(用来跟踪日志文件)在另外一个会话终端上（连接同一台虚拟机）：
[root@localhost ~]# pstree –Aup
|-sshd(2928)-+-sshd(3332)---bash(3336)---tail(3460)
| `-sshd(3440)---bash(3444)---pstree(3498)在Windows中我们经常会执行多个任务，例如打开qq和音乐。那么在经过几天的学习后，我们发现Linux的命令行窗口只能做一个任务，比如我们用vim编辑1.txt的时候无法去编辑2.txt (假设说存在)。但我们又需要执行这么一个操作的时候怎么办？Linux能不能让某一个程序在执行的时候在后台运行呢？
1、概念
1．前台
可以控制与执行命令的bash环境称为前台进程。
2．后台
在操作系统中自行运行，你无法使用[ctrl]+c终止，可使用bg/fg命令操作的任务，可以通过jobs命令查看后台执行的任务(非系统进程)。
可以通过Ctrl+z将前台执行的任务放置后台（放置到后台，会暂停该任务）。
2、多任务执行
在当前bash执行多个任务，任务后面添加&符号即可将任务放置后台执行。
命令样式：cp file1 file2 &
重点在以上的这个“&”符号，他表示将file1这个文件复制为file2，同时将这个拷贝进程放到后台执行。也就是说执行这一个命令之后，在这一个终端仍然可以做其他的工作。拷贝任务执行完成后，系统将会在终端显示完成的消息。
举例来说，我们在登录bash后，想要一边复制文件、一边进行编译。那么就需要任务管理。
Ctrl+z和&有什么区别：
Ctrl+z 将前台程序放置后台——状态为暂停。
在执行的命令后面追加“&”——状态为后台运行。
Vim编辑不管用那个方式转到后台，都是暂停状态。
在同一个会话终端上：
[root@localhost ~]# tail -F install.log & #启动一个后台进程
[1] 3517 #返回该后台进程的PID
[root@tedu ~]# pstree –Aup
|-sshd(2928)-+-sshd(3332)---bash(3336)-+-pstree(3518)
| `-tail(3517)
| `-sshd(3440)---bash(3444) #另外一个终端进程
[root@localhost ~]# ps ax | grep tail
3517 pts/0 S 0:00 tail -f install.log
3523 pts/0 S+ 0:00 grep tail
[root@localhost ~]#kill 3517
[root@localhost ~]# （敲回车）
[1]+ Terminated tail -f install.log直接将命令放到后台执行&，在叧有一个 bash 的环境下，如果想要同时进行多个工作，那么可以将某些工作接放到后台，用户可以继续操作前台任务。
举例：
将/etc/备份为/tmp/etc.tar.gz且不想要等待其完成。
[root@localhost ~]# tar -czPf /tmp/etc.tar.gz /etc & （将/etc目录压缩到/tmp/下命名为etc.tar.gz）
[1] 3581当job执行完成之后会显示Done(敲回车)。
[root@localhost ~]#
[1]+ Done tar -czPf /tmp/lib.tar.gz /etc其中中括号为job number。
将目前的工作丢到后台暂停：[ctrl]+z。
[root@localhost ~]# vim anaconda-ks.cfg #ctrl+z
[1]+ Stopped vim anaconda-ks.cfg说明：
在vim的一般模式下，按下[ctrl]+z，屏幕上会出现[1]，表示这是第一个任务。+代表最近一个被放到后台的任务，且目前在后台预期会被取用的任务（调用切换到前台命令时会第一个被调用到）。
Stopped使用[ctrl]+z放到后台的任务都是暂停状态 。
[root@localhost ~]# vim install.log #ctrl+z
[2]+ Stopped vim install.log
[root@tedu ~]# pstree –Aup
3、jobs
观察后台任务。jobs查看当前工作状态。
1．选项与参数
-l：除了列出job number与指令串之外，同时列出PID的号码。
-r：仅列出正在后台run的任务。
-s：仅列出正在后台暂停(stop)的任务。
演示：
[root@localhost ~]# jobs #显示全部后台进程（不含PID）
[root@localhost ~]# jobs –l#显示全部后台进程（含PID）
[root@localhost ~]# jobs –r
[root@localhost ~]# jobs -s
2．fg
将后台拿到前台执行：fg（ForeGround）。
命令格式：fg %jobnumber
job number为任务号码（数字）；%可有可无。
示例：
fg 1将任务号为1的进程调到前台执行。
[root@localhost ~]# jobs
[1]+ Stopped vim anaconda-ks.cfg
[2]- Stopped vim install.log+作用“表示当前的”，如果命令fg后面没有跟任务号，默认将带+的进程调到前台执行。-表示+号对应的进程被调前台后，“-”对应的进程立即变为“+”。
3．bg
让任务在后台中变成执行状态：bg。针对vim可以改变其前台调用的优先级。
bg 2执行后台进程中任务号为2的进程。
[root@localhost ~]#bg 2
[2]- vim install.log &
[root@localhost ~]# jobs -l
[1]+ Stopped vim anaconda-ks.cfg
[2]- Stopped (tty output) vim install.log发现任务号2仍然是Stopped的，原因是vim没有前端（tty output），所以无法在后台running，但此时如果执行fg的话会优先打开2(vim install)。
[root@localhost ~]# tail -f test &
[root@localhost ~]# jobs
[4]+ Stopped tail -f test&
[root@localhost ~]#bg 4 #jobs： [4] Running tail -f test &
4．终止job
终止job只能使用kill命令，来将进程杀掉。
[root@localhost ~]#jobs -l
[2]- 3716 Stopped (tty output) vim install.log
[3]+ 3775 Stopped vim anaconda-ks.cfg
[4] 3790 Running tail -f test &
[root@localhost ~]#kill -9 3775 #kill vim进程需要 -9
[root@localhost ~]# jobs -l
[2]- 3716 Stopped (tty output) vim install.log
[3]+ 3775 Killed vim anaconda-ks.cfg
[4] 3790 Running tail -f test &
[root@localhost ~]#kill 3716
#缺省为 -15，发现vim进程kill不掉，需要强制执行。
[root@localhost ~]#kill 3790
#普通进程是可以kill 掉的jobs –l查看： [4]- 3790 Terminated tail -f test，稍后该记录被清掉。
4、脱机及注销后任务执行
此方式不常用。
nohup 可以让你在脱机或注销后（比如exit退出当前shell），还能够让工作继续进行。
nohup [命令与参数] 在当前终端前台执行。
nohup [命令与参数] & 在后台执行。
[root@localhost ~]# nohup tail -F test &
[1] 3877
[root@localhost ~]# exit
[root@localhost ~]# ps ax |grep tail
3877 ? S 0:00 tail -f test
