管理系统进程

操作系统管理多个用户的请求和多个任务。大多数系统都只有一个 CPU 和一个主要存储，但一个系统可能有多个二级存储磁盘和多个输入/输出设备。操作系统管理这些资源并在多个用户间共享资源，当用户提出一个请求时，造成好像系统被用户独占的假象。实际上操作系统监控着一个等待执行的任务队列，这些任务包括用户任务、操作系统任务、邮件和打印任务等。本节将从用户的角度讲述如何控制进程。

调度启动进程

有时候需要对系统进行一些比较费时而且占用资源的维护工作，这些工作适合在深夜进行，这时候用户就可以事先进行调度安排，指定任务运行的时间或者场合，到时候系统会自动完成这些任务。要使用自动启动进程的功能，就需要掌握以下几个启动命令。

定时运行一批程序（at）

at 命令

用户使用 at 命令在指定时刻执行指定的命令序列。该命令至少需要指定一个命令和一个执行时间。at 命令可以只指定时间，也可以时间和日期一起指定。

at 命令的语法格式如下：

 at [-V] [-q 队列] [-f 文件名] [-mldbv] 时间
 at -c 作业 [作业…]

设置时间

at 允许使用一套相当复杂的时间指定方法，比如：

• 接受在当天的 hh:mm（小时：分钟）式的时间指定。如果该时间已经过去，那么就放存第二天执行。
• 使用 midnight（深夜）、noon（中午）、teatime（饮茶时间，一般是下午 4点）等比较模糊的词语来指定时间。
• 采用 12 小时计时制，即在时间后面加上 AM（上午）或者 PM（下午）来说明是上午还是下午。
• 指定命令执行的具体日期，指定格式为 month day（月日）或者 mm/dd/yy（月/日/年）或者 dd.mm.yy（日.月.年）。指定的日期必须跟在指定时间的后面。

上面介绍的都是绝对计时法，其实还可以使用相对计时法，这对于安排不久就要执行的命令是很有好处的。指定格式为 now+count time-units，now 就是当前时间，time-units 是时间单位，这里可以是 minutes（分钟）、hours（小时）、days（天）、weeks（星期）。count 是时间的数量，究竟是几天，还是几小时等。还有一种计时方法就是直接使用 today（今天）、tomorrow（明天）来指定完成命令的时间。下面通过一些例子来说明具体用法。

例如指定在今天下午 4:30 执行某个命令。假设现在时间是中午 12:30，2019 年 6 月 7 日，可用命令格式如下：

 at 4:30pm
 at 16:30
 at 16:30 today
 at now+4 hours
 at now+ 240 minutes
 at 16:30 7.6.19
 at 16:30 6/7/19
 at 16:30 Jun 7

以上这些命令表达的意义是完全一样的，所以在安排时间的时候完全可以根据个人喜好和具体情况自由选择。一般采用绝对时间的 24 小时计时法可以避免由于用户自己的疏忽造成计时错误，例如上例可以写成：at 16:30 6/7/19。

执行权限

对于 at 命令来说，需要定时执行的命令是从标准输入或者使用 -f 选项指定的文件中读取并执行的。如果 at 命令是从一个使用 su 命令切换到用户 shell 中执行的，那么当前用户被认为是执行用户，所有的错误和输出结果都会送给这个用户。但是如果有邮件送出的话，收到邮件的将是原来的用户，也就是登录时 shell 的所有者。

例如在 6 月 8 日上午 10 点执行 slocate -u 命令。命令如下：

# at  10:00  6/8/19
at> slocate -u
at>
[1]+   Stopped    at  10:00  6/8/19

上面的结果中，输入 at 命令之后，会出现提示符 at>，提示用户输入命令，在此输入了 slocate -u，然后按回车键。还可以输入多条命令，当所有要执行的命令输入结束后，按 Ctrl+d 键结束 at 命令。

在任何情况下，管理员账户都可以使用这个命令。对于其他用户来说，是否可以使用就取决于 /etc/at.allow 和 /etc/at.deny 文件。

周期性运行一批程序（cron）

前面介绍 at 命令都会在一定时间内完成一定任务，但是它只能执行一次。也就是说，当指定了运行命令后，系统在指定时间完成任务，以后就不再执行了。但是在很多情况下需要周期性重复执行一些命令，这时候就需要使用 cron 命令来完成任务。

运行机制

首先 cron 命令会搜索 /var/spool/cron 目录，寻找以 /etc/passwd 文件中的用户名命名的 crontab 文件，被找到的这种文件将装入内存。比如一个用户名为 globus 的用户，对应的 crontab 文件应该是 /var/spool/cron/globus，即以该用户命名的 crontab 文件存放在 /var/spool/cron 目录下面。

cron 命令还将搜索 /etc/crontab 文件，这个文件是用不同的格式写成的。cron 启动以后，它将首先检查是否有用户设置了 crontab 文件，如果没有就转入睡眠状态，释放系统资源。所以该后台进程占用资源极少，它每分钟被换醒一次，查看当前是否有需要运行的命令。

命令执行结束后，任何输出都将作为邮件发送给 crontab 的所有者，或者是 /etc/crontab 文件中 MAILTO 环境变量中指定的用户。这是 cron 的工作原理，但是 cron 命令的执行不需要用户干涉，用户只需要修改 crontab 中要执行的命令。

crontab 命令

crontab 命令用于安装、删除或者显示用于驱动 cron 后台进程的表格。用户把需要执行的命令序列放到 crontab 文件中以获得执行，而且每个用户都可以有自己的 crontab 文件。

crontab 命令的常用方法如下：

• crontab -u //设置某个用户的 cron 服务，root 用户在执行 crontab 时需要此参数。
• crontab -l //列出某个用户 cron 服务的详细内容。
• crontab -r //删除某个用户的 cron 服务。
• crontab -e //编辑某个用户的 cron 服务。

例如 root 查看自己的 cron 设置。命令如下：

crontab -u root -l

crontab 文件

在 crontab 文件中输入需要执行的命令和时间。该文件中每行都包括6个域，其中前5个域是指定命令被执行的时间，最后一个域是要被执行的命令。每个域之间使用空格或者制表符分隔。格式如下：

minute hour day-of-month month-of-year day-of-week commands

对于每一项的说明如所示。

表 1 参数说明

这些项都不能为空，必须指定值。除了数字还有几个特殊的符号“”、“/”和“-”、“，”。其中，代表所有的取值范围内的数字，/代表每的意思，“*/5”表示每5个单位，“-”代表从某个数字到某个数字，“，”分开几个离散时数字。对于要执行的命令，调用的时候需要写出命令的完整路径。

例如晚上 18 点到 22 点之间每两个小时，在 /tmp/test.txt 文件中加入 sleepy 文本。在 crontab 文件中对应的行如下：

* 18-22/2 * * * echo "sleepy" >> /tmp/test.txt

每次编辑完某个用户的 cron 设置后，cron 自动在 /var/spool/cron 下生成一个与此用户同名的文件。此用户的 cron 信息都记录在这个文件中，这个文件是不可以直接编辑的，只可以用 crontab -e 来编辑。用户也可以另外建立一个文件，使用“cron文件名”命令导入 cron 设置。

假设有个用户名为 globus，它需要为自己创建的一个 crontab 文件。步骤如下：

1. 首先可以使用任何文本编辑器建立一个新文件，并将向该文件加入需要运行的命令和要定期执行的时间，假设该文件为 ~/globus.cron。

2. 然后使用 crontab 命令安装这个文件，使用 crontab 命令使之成为该用户的 crontab 文件。命令如下：

   crontab  globus. ~/globus.cron
   

这样 crontab 文件就建立好了，可以转到 /var/spool/cron 目录下面查看，发现多了一个 globus 文件。这个文件就是所需的 crontab 文件。

说明：

cron 启动后，每过一分钟读一次 crontab 文件，检查是否要执行里面的命令。因此该文件被修改后不需要重新启动 cron 服务。

编辑配置文件

cron 服务每分钟不仅要读一次 /var/spool/cron 内的所有文件，还需要读一次 /etc/crontab，因此通过配置这个文件也能得到 cron 的服务。用 crontab 配置是针对某个用户的，而编辑 /etc/crontab 是针对系统的任务。此文件的文件格式如下：

SHELL=/bin/sh
PATH=/usr/bin:/usr/sbin:/sbin:/bin:/usr/lib/news/bin
MAILTO=root  //如果出现错误，或者有数据输出，数据作为邮件发给这个账号
HOME=/
#  run-parts
01  * * * *   root run-parts /etc/cron.hourly     //每个小时执行一次/etc/cron.hourly里的脚本
02 4 * * *   root run-parts /etc/cron.daily    //每天执行一次/etc/cron.daily里的脚本
22 4 * * 0  root run-parts /etc/cron.weekly     //每周执行一次/etc/cron.weekly里的脚本
42 4 1  * *  root run-parts /etc/cron.monthly     //每月执行一次/etc/cron.monthly里的脚本

说明：

如果去掉 run-parts 参数，其后面就是运行的某个脚本名，而不是目录名。

挂起/恢复进程

作业控制允许进程挂起并可以在需要时恢复进程的运行，被挂起的作业恢复后将从中止处开始继续运行。只要在键盘上按 Ctrl+Z 键，即可挂起当前的前台作业。在键盘上按 Ctrl+Z 键后，将挂起当前执行的命令 cat。使用 jobs 命令可以显示 shell 的作业清单，包括具体的作业、作业号以及作业当前所处的状态。

恢复进程执行时，有两种选择：用 fg 命令将挂起的作业放回到前台执行；用 bg 命令将挂起的作业放到后台执行。灵活使用上述命令，将给自己带来很大的方便。