Linux課件 第八講 Linux的進程管理

1、第八講 Linux的進程管理目的、要求了解Linux進程類型、進程運行狀態(tài)以及常用的守護進程，掌握進程的監(jiān)視、控制和調(diào)度方法，重點掌握系統(tǒng)引導過程及相關引導配置文件的作用，以達到控制系統(tǒng)引導過程的目的。 Linux 進程簡述Linux 是一個多任務、多用戶網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，從操作系統(tǒng)的內(nèi)部結構看，一個任務（task）就是一個進程（Process)。Linux操作系統(tǒng)支持多個進程的并發(fā)運行，每個進程具有一定的功能和權限，它們都運行在各自獨立的虛擬地址空間。各種計算機資源（如文件、內(nèi)存、CPU等）的分配和管理都是以進程為基本單位。為了協(xié)調(diào)多個進程對這些共享資源的訪問，操作系統(tǒng)要跟蹤所有進程的活動和進程

2、使用系統(tǒng)資源的情況，從而實施對進程和資源的動態(tài)管理。什么是Linux進程 進程是在操作系統(tǒng)中執(zhí)行特定任務的動態(tài)實體 。程序是存儲在計算機磁盤上包含可執(zhí)行代碼和數(shù)據(jù)的靜態(tài)實體 。一個可執(zhí)行程序裝入Linux操作系統(tǒng)中運行時，它就形成了進程。Linux操作系統(tǒng)中每個運行中的程序至少由一個進程組成。每個進程相互獨立，一個用戶的應用程序不會干擾到其他用戶的程序或操作系統(tǒng)本身。Linux進程執(zhí)行模式分為用戶模式和內(nèi)核模式兩種。如果當前運行的是用戶程序、應用程序或者內(nèi)核之外的系統(tǒng)程序，那么對應進程就在用戶模式下運行；如果在用戶程序執(zhí)行過程中出現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用或者發(fā)生中斷事件，就要運行操作系統(tǒng)的核心程序，進程模式

3、就變?yōu)閮?nèi)核模式。在內(nèi)核模式運行的進程可以執(zhí)行機器的特權指令，而且該進程的運行不受用戶包括root用戶的干預。另外，Linux系統(tǒng)設定了每個用戶調(diào)用程序產(chǎn)生的進程的權限無法超越該用戶的權限，從而達到更高的系統(tǒng)安全性。Linux三種不同類型的進程 1. 交互進程在Linuxshell中啟動的進程，既可以在前臺運行，以可以在后臺運行，與終端有關。2. 批處理進程這種進程與終端沒有聯(lián)系，是一個進程的序列。3. 守護進程Linux引導過程中啟動的進程，在后臺運行,并隨時響應用戶的請求。Linux進程的四種運行狀態(tài) (1) 運行態(tài)（Running）:僅有一個進程正在運行，處于運行態(tài)的進程獨占了CPU資源。

4、(2) 等待態(tài)（Sleeping）:此時進程在等待一個事件的發(fā)生或某種系統(tǒng)資源（系統(tǒng)資源準備好后即轉(zhuǎn)入運行態(tài)），或者進程處于運行隊列中（處于隊列中的第一個進程即轉(zhuǎn)入運行態(tài)）。(3) 停止態(tài)（Stopped）:進程被停止，通常是接收一個進程終止信號。正在被調(diào)試的進程可能處于停止狀態(tài)。如kill 命令4. 僵死態(tài)（Zombie）:由于某種原因被終止的進程，但是該進程的控制結構體仍然保留在內(nèi)在中。Linux守護進程 守護進程（Daemon）是指在后臺運行而沒有終端或登錄shell與之結合在一起的進程。守護進程經(jīng)常在系統(tǒng)啟動時開始運行，在系統(tǒng)結束時停止。Linux操作系統(tǒng)有許多標準的守護進程，其中，有

5、周期性運行來完成特定任務的crond進程和運行中等待并響應用戶請求的httpd、xinetd、cups等進程。 進程的四種啟動方法 . 引導啟動系統(tǒng)引導程序啟動init進程（是所有進程的父進程，進程號為），再根據(jù)運行級別Runlevel決定啟動其它進程。這些進程啟動腳本程序位于目錄/etc/rc.d/rcN.d下。其中N為Linux操作系統(tǒng)的運行級別，可分為06共七種，由配置文件/etc/inittab決定。Linux系統(tǒng)引導成功后，用戶可以輸入init命令切換到不同的運行級別,命令格式為：# init運行級別數(shù)其中：Runlevel 0：表示關機。Runlevel 1：表示單用戶模式，通常用

6、于系統(tǒng)維護。Runlevel 2：表示不支持網(wǎng)絡的多用戶模式。Runlevel 3：表示進入網(wǎng)絡多用戶文本界面操作環(huán)境。Runlevel 4：表示用戶定義模式，未定義情況下與相同。Runlevel 5：表示進入X window多用戶圖形界面操作環(huán)境。Runlevel 6：表示系統(tǒng)重啟。 2. 從shell中直接啟動任何具有程序執(zhí)行權限的用戶都可以使用這種方法啟動進程。根據(jù)用戶直接輸入命令來啟動進程的不同，可分為前臺和后臺啟動。前臺啟動是啟動進程最常用的方式，如輸入命令#ls l。當進程需要耗費很長時間時，可以使用后臺啟動進程方法，以便讓出控制臺給其他用戶。方法是在前臺啟動后加上“&”符號。輸入

7、后出現(xiàn)一個數(shù)字，這個數(shù)字就是該進程的編號（PID）。如在系統(tǒng)中查找httpd.conf文件的后臺進程的命令為。#find / -name httpd.conf &. 使用crond啟動進程crond守護進程將根據(jù)配置文件/etc/crontab和/var/spool/cron目錄，尋找以/etc/passwd文件中系統(tǒng)用戶名來命名的crontab文件，被找到的這個文件將載入內(nèi)存，定時、重復啟動配置文件設定的程序。如：系統(tǒng)要每天定時對用戶數(shù)據(jù)備份到一個固定的目錄下，就要用crond來完成。配置文件/etc/crontab由系統(tǒng)使用，而普通用戶則通過執(zhí)行命令$crontab完成自己配置工作。配置文

8、件的行格式為：分鐘 小時 每月中的某天 月份 每周中的某天 執(zhí)行的命令方法是用命令$crontab e 編輯任務列表如每小時35分執(zhí)行test用戶家目錄下的程序sum 的格式為：35 * * * * /home/test/sum每周的星期二每小時分執(zhí)行date命令的格式為：1 * * * 1 date另外，可以用命令$crontab l、$crontab r分別查詢和刪除所定制的任務。.執(zhí)行at命令啟動用at命令指定在規(guī)定的時間執(zhí)行一個指定的程序。at命令的語法格式如下：$ at 時間 （時:分月日年）然后繼續(xù)輸入需要執(zhí)行的命令，最后用Ctrl+D組合鍵結束設定。$ at 16:20 回車鍵u

9、pdatedb Ctrl+D另外，可以用命令atq、atrm分別查詢和刪除at定制的任務。查看進程信息 top指令的使用方法 #top命令能夠?qū)崟r顯示系統(tǒng)當前的進程及其狀態(tài)。 ps指令的使用方法ps 選項以下是ps命令常用的選項及其含義。-a：顯示系統(tǒng)中與tty相關的所有進程的信息。-e：顯示系統(tǒng)所有進程及執(zhí)行時間信息。-l：顯示每個進程的詳細信息。 r：顯示正在運行的進程。 u：列表進程中同時顯示用戶名。 x：顯示所有包括非登錄用戶的進程。如：ps aux|grep nfs進程的調(diào)度方法 進程的掛起與恢復使用組合鍵Ctrl+Z和命令$fg能夠完成對進程的掛起與恢復操作。組合鍵Ctrl+Z用于

10、掛起一個正在前臺運行的進程，并把一個前臺進程放置后臺運行，它與在命令行下用&符號啟動后臺進程是等價的。命令$fg用于將一個后臺運行的或被Ctrl+Z掛起的進程調(diào)到前臺運行。兩者的格式如下：$fg 作業(yè)號 用戶后臺所有進程可以用命令$job顯示其作業(yè)號。結束進程要結束一個前臺運行的程序或進程，通常使用Ctrl+C組合鍵。對于一個后臺或系統(tǒng)引導啟動的守護進程，無法使用Ctrl+C組合鍵來結束進程。命令# kill是專門用于終止進程的命令，它通過向進程發(fā)送指定的信息來結束進程。如果沒有指定發(fā)送信息，則默認為TERM的終止信號。命令的格式如下：$kill 選項信號進程號或$killall 守護進程名以

11、下是kill命令常用的選項及其含義。-s：指定需要送出的信號，既可以是信號名也可以是對應數(shù)字。-l：顯示所有64個信號名稱列表。-9：表示強制性終止進程。例如：# killall httpd /終止所有Apache進程# kill -9 2731/強制性終止2731號進程設定進程優(yōu)先級命令nice和renice 處于等待態(tài)（Sleeping）的進程是按照其優(yōu)先級來運行的，優(yōu)先級別高的進程將優(yōu)先獲得系統(tǒng)資源和被運行。nice命令可以設定程序以何優(yōu)先級別運行，而renice命令能動態(tài)調(diào)整進程的優(yōu)先級別。進程優(yōu)先級別(pri)取值范圍是-20至19。較小值代表較高的優(yōu)先級別。只有root用戶可以設定

12、負值的優(yōu)先級。普通用戶只能降低，不能提高自己進程的優(yōu)先級。所有用戶啟動進程的優(yōu)先級為0。例如：# nice -18 find / -name file1 /以-18的高優(yōu)先級別運行查找文件命令find。$ renice 15 1233 /用戶降低自己程序1233進程的優(yōu)先級別為15。Linux的啟動過程 了解Linux系統(tǒng)的引導過程對于掌握Linux系統(tǒng)至關重要。Linux的啟動過程大致分為：系統(tǒng)加電BIOSMBR(Master Boot Record)GRUBLinux映像內(nèi)核啟動RunlevelinitLogin的過程。其中：系統(tǒng)加電后BIOS讀取MBR的GRUB引導程序，讀取Linux映

13、像啟動系統(tǒng),并把控制權交給內(nèi)核，內(nèi)核執(zhí)行init初始化程序，根據(jù)文件/etc/inittab設定的Runlevel 運行級別N值，執(zhí)行位于目錄/etc/rc.d/rcN.d下的程序，系統(tǒng)啟動過程中還有很重要的一步就是根據(jù)文件系統(tǒng)配置文件/etc/fstab掛載相應的文件系統(tǒng)，對該文件的不當設定會引起系統(tǒng)無法正常啟動。最后，系統(tǒng)執(zhí)行/etc/rc.local文件并提供用戶登錄界面，進而完成系統(tǒng)的啟動工作。用戶登錄成功后執(zhí)行/etc/profile、/etc/bashrc和位于目錄/etc/profile.d下的所有文件來設定共同的用戶環(huán)境，之后再單獨執(zhí)行用戶家目錄下的.bash_profile和

14、.bashrc文件來設定登錄用戶的個性用戶環(huán)境。/etc/issue為用戶登錄前顯示內(nèi)容的文件。幾個重要的引導配置文件 /boot/grub.conf文件此文件是開源GRUB引導程序的配置文件，可以配置實現(xiàn)多操作系統(tǒng)的引導，格式如下：default=1timeout=10splashimage=(hd0,9)/boot/grub/splash.xpm.gzfontfile=(hd0,9)/boot/grub/fontstitle Red Hat Enterprise Linux AS/64 (2.6.9-11.EL) root (hd0,8) kernel /boot/vmlinuz-2.6.

15、9-11.EL ro root=LABEL=/123 rhgb quiet initrd /boot/initrd-2.6.9-11.EL.imgtitle Windowsrootnoverify (hd0,0)chainloader +1/etc/inittab文件此文件是Linux系統(tǒng)運行級別的配置文件，可以用來配置系統(tǒng)啟動的運行級別。id:3:initdefault:ca:ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now/etc/fstab文件 此文件是Linux系統(tǒng)引導過程中自動掛載文件系統(tǒng)的配置文件。要實施用戶或組的磁盤配額限定也必須修改此文件，該文件的不當配

16、置會引起系統(tǒng)的無法引導。格式如下：LABEL=/ / ext3 defaults 1 1/dev/sda8 swap swap defaults 0 0第五字段1表示用#dump備份文件系統(tǒng)，并通過/etc/dumpdates來指定備份的目標，0為不作備份。第六字段1表示檢查文件系統(tǒng)的順序。0為不檢查。/etc/rc.local文件 此文件是Linux系統(tǒng)引導過程中系統(tǒng)級環(huán)境設定的最后執(zhí)行文件，root用戶可以通過它定制系統(tǒng)運行環(huán)境,一般地，每行為一個執(zhí)行命令。格式如下：#!/bin/shtouch /var/lock/subsys/local/生成空文件chmod 666 /dev/snd/*/把/dev/snd/下所有文件權限改為任何人都可以讀寫insmod /root/dm9601-2.6/dm9601.ko/加載人工編譯好的USB網(wǎng)卡驅(qū)動程序，啟動USB網(wǎng)卡/etc/profile文件此文件是Linux系統(tǒng)引導過程中定