進程及作業的概念
Linux是一個多用戶多任務的作業系統。多用戶是指多個用戶可以在同一時間使用計算機系統；多任務是指Linux可以同時執行幾個任務，它可以在還未執行完一個任務時又執行另一項任務。作業系統管理多個用戶的請求和多個任務。
大多數系統都只有一個CPU和一個主存，但一個系統可能有多個二級存儲磁碟和多個輸入/輸出設備。作業系統管理這些資源並在多個用戶間共享資源，當您提出一個請求時，給您造成一種假象，好象系統只被您獨自占用。而實際上作業系統監控著一個等待執行的任務佇列，這些任務包括用戶作業、作業系統任務、郵件和列印作業等。作業系統根據每個任務的優先權為每個任務分配合適的時間片，每個時間片大約都有零點幾秒，雖然看起來很短，但實際上已經足夠計算機完成成千上萬的指令集。每個任務都會被系統運行一段時間，然後掛起，系統轉而處理其他任務；過一段時間以後再回來處理這個任務，直到某個任務完成，從任務佇列中去除。
Linux系統上所有運行的東西都可以稱之為一個進程。每個用戶任務、每個系統管理守護進程，都可以稱之為進程。Linux用分時管理方法使所有的任務共同分享系統資源。我們討論進程的時候，不會去關心這些進程究竟是如何分配的，或者是核心如何管理分配時間片的，我們所關心的是如何去控制這些進程，讓它們能夠很好地為用戶服務。
進程的一個比較正式的定義是：在自身的虛擬地址空間運行的一個單獨的程式。進程與程式是有區別的，進程不是程式，雖然它由程式產生。程式只是一個靜態的指令集合，不占系統的運行資源；而進程是一個隨時都可能發生變化的、動態的、使用系統運行資源的程式。而且一個程式可以啟動多個進程。
Linux作業系統包括三種不同類型的進程，每種進程都有自己的特點和屬性。
互動進程——由一個shell啟動的進程。互動進程既可以在前台運行，也可以在後台運行。
批處理進程——這種進程和終端沒有聯繫，是一個進程式列。
監控進程（也稱守護進程）——Linux系統啟動時啟動的進程，並在後台運行。
上述三種進程各有各的作用，使用場合也有所不同。
進程和作業的概念也有區別。一個正在執行的進程稱為一個作業，而且作業可以包含一個或多個進程，尤其是當使用了管道和重定向命令。例如“nroff-manps.1|grepkill|more”這個作業就同時啟動了三個進程。
作業控制指的是控制正在運行的進程的行為。比如，用戶可以掛起一個進程，等一會兒再繼續執行該進程。shell將記錄所有啟動的進程情況，在每個進程過程中，用戶可以任意地掛起進程或重新啟動進程。作業控制是許多shell（包括bash和tcsh）的一個特性，使用戶能在多個獨立作業間進行切換。
一般而言，進程與作業控制相關聯時，才被稱為作業。
在大多數情況下，用戶在同一時間只運行一個作業，即它們最後向shell鍵入的命令。但是使用作業控制，用戶可以同時運行多個作業，並在需要時在這些作業間進行切換。這會有什麼用途呢？例如，當用戶編輯一個文本檔案，並需要中止編輯做其他事情時，利用作業控制，用戶可以讓編輯器暫時掛起，返回shell提示符開始做其他的事情。其他事情做完以後，用戶可以重新啟動掛起的編輯器，返回到剛才中止的地方，就象用戶從來沒有離開編輯器一樣。這只是一個例子，作業控制還有許多其他實際的用途。
啟動進程
鍵入需要運行的程式的程式名，執行一個程式，其實也就是啟動了一個進程。在Linux系統中每個進程都具有一個進程號，用於系統識別和調度進程。啟動一個進程有兩個主要途徑：手工啟動和調度啟動，後者是事先進行設定，根據用戶要求自行啟動。
手工啟動
由用戶輸入命令，直接啟動一個進程便是手工啟動進程。但手工啟動進程又可以分為很多種，根據啟動的進程類型不同、性質不同，實際結果也不一樣，下面分別介紹。
1.前台啟動
這或許是手工啟動一個進程的最常用的方式。一般地，用戶鍵入一個命令“ls–l”，這就已經啟動了一個進程，而且是一個前台的進程。這時候系統其實已經處於一個多進程狀態。或許有些用戶會疑惑：我只啟動了一個進程而已。但實際上有許多運行在後台的、系統啟動時就已經自動啟動的進程正在悄悄運行著。還有的用戶在鍵入“ls–l”命令以後趕緊使用“ps–x”查看，卻沒有看到ls進程，也覺得很奇怪。其實這是因為ls這個進程結束太快，使用ps查看時該進程已經執行結束了。如果啟動一個比較耗時的進程:
find/-namefox.jpg
然後再把該進程掛起，使用ps查看，就會看到一個find進程在裡面。
2.後台啟動
直接從後台手工啟動一個進程用得比較少一些，除非是該進程甚為耗時，且用戶也不急著需要結果的時候。假設用戶要啟動一個需要長時間運行的格式化文本檔案的進程。為了不使整個shell在格式化過程中都處於“癱瘓”狀態，從後台啟動這個進程是明智的選擇。
【例1】
$troff–menotes>note_form&
【1】4513
$
由上例可見，從後台啟動進程其實就是在命令結尾加上一個&號。鍵入命令以後，出現一個數字，這個數字就是該進程的編號，也稱為PID，然後就出現了提示符。用戶可以繼續其他工作。
上面介紹了前、後台啟動的兩種情況。實際上這兩種啟動方式有個共同的特點，就是新進程都是由當前shell這個進程產生的。也就是說，是shell創建了新進程，於是就稱這種關係為進程間的父子關係。這裡shell是父進程，而新進程是子進程。一個父進程可以有多個子進程，一般地，子進程結束後才能繼續父進程；當然如果是從後台啟動，那就不用等待子進程結束了。
一種比較特殊的情況是在使用管道符的時候。例如：
nroff-manps.1|grepkill|more
這時候實際上是同時啟動了三個進程。請注意是同時啟動的，所有放在管道兩邊的進程都將被同時啟動，它們都是當前shell的子程式，互相之間可以稱為兄弟進程。
以上介紹的是手工啟動進程的一些內容，作為一名系統管理員，很多時候都需要把事情安排好以後讓其自動運行。因為管理員不是機器，也有離開的時候，所以有些必須要做的工作而恰好管理員不能親自操作，這時候就需要使用調度啟動進程了。
調度啟動
有時候需要對系統進行一些比較費時而且占用資源的維護工作，這些工作適合在深夜進行，這時候用戶就可以事先進行調度安排，指定任務運行的時間或者場合，到時候系統會自動完成這一切工作。
要使用自動啟動進程的功能，就需要掌握以下幾個啟動命令。
at命令
用戶使用at命令在指定時刻執行指定的命令序列。也就是說，該命令至少需要指定一個命令、一個執行時間才可以正常運行。at命令可以只指定時間，也可以時間和日期一起指定。需要注意的是，指定時間有個系統判別問題。比如說：用戶現在指定了一個執行時間：凌晨3:20，而發出at命令的時間是頭天晚上的20:00，那么究竟是在哪一天執行該命令呢？如果用戶在3:20以前仍然在工作，那么該命令將在這個時候完成；如果用戶3:20以前就退出了工作狀態，那么該命令將在第二天凌晨才得到執行。下面是at命令的語法格式：
at【-V】【-q佇列】【-f檔案名稱】【-mldbv】時間
at -c 作業
at允許使用一套相當複雜的指定時間的方法，實際上是將POSIX.2標準擴展了。它可以接受在當天的hh:mm（小時:分鐘）式的時間指定。如果該時間已經過去，那么就放在第二天執行。當然也可以使用midnight（深夜），noon（中午），teatime（飲茶時間，一般是下午4點）等比較模糊的詞語來指定時間。用戶還可以採用12小時計時制，即在時間後面加上AM（上午）或者PM（下午）來說明是上午還是下午。
也可以指定命令執行的具體日期，指定格式為monthday（月日）或者mm/dd/yy（月/日/年）或者dd.mm.yy（日.月.年）。指定的日期必須跟在指定時間的後面。
上面介紹的都是絕對計時法，其實還可以使用相對計時法，這對於安排不久就要執行的命令是很有好處的。指定格式為：now+counttime-units，now就是當前時間，time-units是時間單位，這裡可以是minutes（分鐘）、hours（小時）、days（天）、weeks（星期）。count是時間的數量，究竟是幾天，還是幾小時，等等。
還有一種計時方法就是直接使用today（今天）、tomorrow（明天）來指定完成命令的時間。下面通過一些例子來說明具體用法。
【例2】指定在今天下午5:30執行某命令。假設現在時間是中午12:30，1999年2月24日，其命令格式如下：
at5:30pm
at17:30
at17:30today
atnow+5hours
atnow+300minutes
at17:3024.2.99
at17:302/24/99
at17:30Feb24
以上這些命令表達的意義是完全一樣的，所以在安排時間的時候完全可以根據個人喜好和具體情況自由選擇。一般採用絕對時間的24小時計時法可以避免由於用戶自己的疏忽造成計時錯誤的情況發生，例如上例可以寫成：
at17:302/24/99
這樣非常清楚，而且別人也看得懂。
對於at命令來說，需要定時執行的命令是從標準輸入或者使用-f選項指定的檔案中讀取並執行的。如果at命令是從一個使用su命令切換到用戶shell中執行的，那么當前用戶被認為是執行用戶，所有的錯誤和輸出結果都會送給這個用戶。但是如果有郵件送出的話，收到郵件的將是原來的用戶，也就是登錄時shell的所有者。
【例3】
$at-fwork4PM+3days
在三天后下午4點執行檔案work中的作業。
$at-fwork10amJul31
在7月31日上午10點執行檔案work中的作業。
在任何情況下，超級用戶都可以使用這個命令。對於其他用戶來說，是否可以使用就取決於兩個檔案：/etc/at.allow和/etc/at.deny。如果/etc/at.allow檔案存在的話，那么只有在其中列出的用戶才可以使用at命令；如果該檔案不存在，那么將檢查/etc/at.deny檔案是否存在，在這個檔案中列出的用戶均不能使用該命令。如果兩個檔案都不存在，那么只有超級用戶可以使用該命令；空的/etc/at.deny檔案意味著所有的用戶都可以使用該命令，這也是默認狀態。
下面對命令中的參數進行說明。
-V將標準版本號列印到標準錯誤中。
-qqueue使用指定的佇列。佇列名稱是由單個字母組成，合法的佇列名可以由a-z或者A-Z。a佇列是at命令的默認佇列。
-m作業結束後傳送郵件給執行at命令的用戶。
-ffile使用該選項將使命令從指定的file讀取，而不是從標準輸入讀取。
-latq命令的一個別名。該命令用於查看安排的作業序列，它將列出用戶排在佇列中的作業，如果是超級用戶，則列出佇列中的所有工作。
命令的語法格式如下:
atq【-V】【-q佇列】【-v】
-datrm命令的一個別名。該命令用於刪除指定要執行的命令序列，語法格式如下：
atrm【-V】作業【作業...】
-c將命令行上所列的作業送到標準輸出。
【例4】找出系統中所有以txt為後綴名的檔案，並且進行列印。列印結束後給用戶foxy發出郵件通知取件。指定時間為十二月二十五日凌晨兩點。
首先鍵入：
$at2:0012/25/99
然後系統出現at>提示符，等待用戶輸入進一步的信息，也就是需要執行的命令序列：
at>find/-name“*.txt”|lpr
at>echo“foxy：Alltextshavebeenprinted.Youcantakethemover.Goodday!River”|mail-s”jobdone”foxy
輸入完每一行指令然後回車，所有指令序列輸入完畢後，使用組合鍵結束at命令的輸入。這時候螢幕將出現如下信息：
warning:commandwillbeexecutedusing/bin/sh.
job1at1999-12-2502:00
提醒用戶將使用哪個shell來執行該命令序列。實際上如果命令序列較長或者經常被執行的時候，一般都採用將該序列寫到一個檔案中，然後將檔案作為at命令的輸入來處理。這樣不容易出錯。
例5】上面的例子可以修改如下：
將命令序列寫入到檔案/tmp/printjob，語句為：
$at-f/tmp/printjob2:0012/25/99
這樣一來，at命令將使用檔案中的命令序列，螢幕顯示如下：
Warning:commandwillbeexecutedusing/bin/sh.
job2at1999-12-2502:00
當然也可以採用以下命令：
$at</tmp/printjob2:0012/25/99
來完成同樣的任務。也就是使用輸入重定向的辦法將檔案定向為命令輸入。
batch命令
batch用低優先權運行作業，該命令幾乎和at命令的功能完全相同，唯一的區別在於，at命令是在指定時間，很精確的時刻執行指定命令；而batch卻是在系統負載較低，資源比較空閒的時候執行命令。該命令適合於執行占用資源較多的命令。
batch命令的語法格式也和at命令十分相似，即
batch【-V】【-q佇列】【-f檔案名稱】【-mv】【時間】
具體的參數解釋請參考at命令。一般地說，不用為batch命令指定時間參數，因為batch本身的特點就是由系統決定執行任務的時間，如果用戶再指定一個時間，就失去了本來的意義。
【例6】使用例4，鍵入：
$batch
at>find/-name*.txt|lpr
at>echo“foxy：Alltextshavebeenprinted.Youcantakethemover.Goodday!River”|mail-s”jobdone”foxy
現在這個命令就會在合適的時間進行了，進行完後會發回一個信息。
仍然使用組合鍵來結束命令輸入。而且batch和at命令都將自動轉入後台，所以啟動的時候也不需要加上&符號。
cron命令
前面介紹的兩條命令都會在一定時間內完成一定任務，但是要注意它們都只能執行一次。也就是說，當指定了運行命令後，系統在指定時間完成任務，一切就結束了。但是在很多時候需要不斷重複一些命令，比如：某公司每周一自動向員工報告頭一周公司的活動情況，這時候就需要使用cron命令來完成任務了。
實際上，cron命令是不應該手工啟動的。cron命令在系統啟動時就由一個shell腳本自動啟動，進入後台（所以不需要使用&符號）。一般的用戶沒有運行該命令的許可權，雖然超級用戶可以手工啟動cron，不過還是建議將其放到shell腳本中由系統自行啟動。
首先cron命令會搜尋/var/spool/cron目錄，尋找以/etc/passwd檔案中的用戶名命名的crontab檔案，被找到的這種檔案將載入記憶體。例如一個用戶名為foxy的用戶，它所對應的crontab檔案就應該是/var/spool/cron/foxy。也就是說，以該用戶命名的crontab檔案存放在/var/spool/cron目錄下面。cron命令還將搜尋/etc/crontab檔案，這個檔案是用不同的格式寫成的。
cron啟動以後，它將首先檢查是否有用戶設定了crontab檔案，如果沒有就轉入“休眠”狀態，釋放系統資源。所以該後台進程占用資源極少。它每分鐘“醒”過來一次，查看當前是否有需要運行的命令。命令執行結束後，任何輸出都將作為郵件傳送給crontab的所有者，或者是/etc/crontab檔案中Mailto環境變數中指定的用戶。
上面簡單介紹了一些cron的工作原理，但是cron命令的執行不需要用戶干涉；需要用戶修改的是crontab中要執行的命令序列，所以下面介紹crontab命令。
crontab命令
crontab命令用於安裝、刪除或者列出用於驅動cron後台進程的表格。也就是說，用戶把需要執行的命令序列放到crontab檔案中以獲得執行。每個用戶都可以有自己的crontab檔案。下面就來看看如何創建一個crontab檔案。
在/var/spool/cron下的crontab檔案不可以直接創建或者直接修改。crontab檔案是通過crontab命令得到的。現在假設有個用戶名為foxy，需要創建自己的一個crontab檔案。首先可以使用任何文本編輯器建立一個新檔案，然後向其中寫入需要運行的命令和要定期執行的時間。
然後存檔退出。假設該檔案為/tmp/test.cron。再後就是使用crontab命令來安裝這個檔案，使之成為該用戶的crontab檔案。鍵入：
crontabtest.cron
這樣一個crontab檔案就建立好了。可以轉到/var/spool/cron目錄下面查看，發現多了一個foxy檔案。這個檔案就是所需的crontab檔案。用more命令查看該檔案的內容可以發現檔案頭有三行信息：
#DONOTEDITTHISFILE-editthemasterandreinstall.
#（test.croninstalledonMonFeb2214:20:201999）
#（cronversion--$Id:crontab.c，v2.131994/01/1703:20:37vivieExp$）
大概意思是：
#切勿編輯此檔案——如果需要改變請編輯源檔案然後重新安裝。
#test.cron檔案安裝時間：14:20:2002/22/1999
如果需要改變其中的命令內容時，還是需要重新編輯原來的檔案，然後再使用crontab命令安裝。
可以使用crontab命令的用戶是有限制的。如果/etc/cron.allow檔案存在，那么只有其中列出的用戶才能使用該命令；如果該檔案不存在但cron.deny檔案存在，那么只有未列在該檔案中的用戶才能使用crontab命令；如果兩個檔案都不存在，那就取決於一些參數的設定，可能是只允許超級用戶使用該命令，也可能是所有用戶都可以使用該命令。
crontab命令的語法格式如下：
crontab【-uuser】file
crontab【-uuser】{-l|-r|-e}
第一種格式用於安裝一個新的crontab檔案，安裝來源就是file所指的檔案，如果使用“-”符號作為檔案名稱，那就意味著使用標準輸入作為安裝來源。
-u如果使用該選項，也就是指定了是哪個具體用戶的crontab檔案將被修改。如果不指定該選項，crontab將默認是操作者本人的crontab，也就是執行該crontab命令的用戶的crontab檔案將被修改。但是請注意，如果使用了su命令再使用crontab命令很可能就會出現混亂的情況。所以如果是使用了su命令，最好使用-u選項來指定究竟是哪個用戶的crontab檔案。
-l在標準輸出上顯示當前的crontab。
-r刪除當前的crontab檔案。
-e使用VISUAL或者EDITOR環境變數所指的編輯器編輯當前的crontab檔案。當結束編輯離開時，編輯後的檔案將自動安裝。
【例7】
#crontab-l#列出用戶目前的crontab。
106***date
0*/2***date
023-7/2，8***date
#
在crontab檔案中如何輸入需要執行的命令和時間。該檔案中每行都包括六個域，其中前五個域是指定命令被執行的時間，最後一個域是要被執行的命令。每個域之間使用空格或者制表符分隔。格式如下：
minutehourday-of-monthmonth-of-yearday-of-weekcommands
第一項是分鐘，第二項是小時，第三項是一個月的第幾天，第四項是一年的第幾個月，第五項是一周的星期幾，第六項是要執行的命令。這些項都不能為空，必須填入。如果用戶不需要指定其中的幾項，那么可以使用*代替。因為*是統配符，可以代替任何字元，所以就可以認為是任何時間，也就是該項被忽略了。在表4-1中給出了每項的合法範圍。
表4-1 指定時間的合法範圍
時間
合法值
minute00-59
hour00-23，其中00點就是晚上12點
day-of-month
01-31
month-of-year
01-12
day-of-week
0-6，其中周日是0
這樣用戶就可以往crontab檔案中寫入無限多的行以完成無限多的命令。命令域中可以寫入所有可以在命令行寫入的命令和符號，其他所有時間域都支持列舉，也就是域中可以寫入很多的時間值，只要滿足這些時間值中的任何一個都執行命令，每兩個時間值中間使用逗號分隔。
【例8】
5，15，25，35，45，5516，17，18***command
這就是表示任意天任意月，其實就是每天的下午4點、5點、6點的5min、15min、25min、35min、45min、55min時執行命令。
【例9】
在每周一，三，五的下午3：00系統進入維護狀態，重新啟動系統。那么在crontab檔案中就應該寫入如下欄位：
0015**1，3，5shutdown-r+5
然後將該檔案存檔為foxy.cron，再鍵入crontabfoxy.cron安裝該檔案。
【例10】
每小時的10分，40分執行用戶目錄下的innd/bbslin這個指令：
10，40****innd/bbslink
【例11】
每小時的1分執行用戶目錄下的bin/account這個指令：
1****bin/account
【例12】
每天早晨三點二十分執行用戶目錄下如下所示的兩個指令（每個指令以;分隔）：
203***（/bin/rm-fexpire.lslogins.bad;bin/expire>expire.1st）
【例13】
每年的一月和四月，4號到9號的3點12分和3點55分執行/bin/rm-fexpire.1st這個指令，並把結果添加在mm.txt這個檔案之後（mm.txt檔案位於用戶自己的目錄位置）。
12,5534-91,4*/bin/rm-fexpire.1st>>m.txt
【例14】
我們來看一個超級用戶的crontab檔案：
#Runthe‘atrun’programeveryminutes
#Thisrunsanythingthat’sduetorunfrom‘at’.Seeman‘at’or‘atrun’.0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,55****/usr/lib/atrun
407***updatedb
8,10,22,30,39,46,54,58****/bin/sync
進程的掛起及恢復命令bg、fg
作業控制允許將進程掛起並可以在需要時恢復進程的運行，被掛起的作業恢復後將從中止處開始繼續運行。只要在鍵盤上按，即可掛起當前的前台作業。
【例15】
$cat>
<ctrl+z>
text.file【1】+stoppedcat>text.file
$jobs【1】+stoppedcat>text.file
在鍵盤上按後，將掛起當前執行的命令cat。使用jobs命令可以顯示shell的作業清單，包括具體的作業、作業號以及作業當前所處的狀態。
恢復進程執行時，有兩種選擇：用fg命令將掛起的作業放回到前台執行；用bg命令將掛起的作業放到後台執行。
【例16】
用戶正在使用Emacs，突然需要查看系統進程情況。就首先使用組合鍵將Emacs進程掛起，然後使用bg命令將其在後台啟動，這樣就得到了前台的操作控制權，接著鍵入“ps–x”查看進程情況。查看完畢後，使用fg命令將Emacs帶回前台運行即可。其命令格式為：
<ctrl+z>
$bgemacs
$ps–x
$fgemacs
默認情況下，fg和bg命令對最近停止的作業進行操作。如果希望恢復其他作業的運行，可以在命令中指定要恢復作業的作業號來恢復該作業。例如：
$fg1
cat>text.file
靈活使用上述命令，將給自己帶來很大的方便。
