Linux运行级别与进程管理.ppt

第6章Linux运行级别与进程管理 本章介绍了Linux的运行级别及其控制文件 Linux的进程管理和任务调度方法 以及Linux系统日志管理问题 学完本章后 你将能够 控制和管理Linux的运行级别描述Linux进程的基本概念在图形界面和命令行界面下管理进程在命令行界面下进行任务调度管理系统日志 6 1Linux的运行级别6 2进程和作业6 3Linux的进程管理6 4任务调度6 5系统日志管理 6 1 1Linux的启动过程 Linux的启动过程由以下几个阶段组成 执行GRUB或LILO引导装载程序加载Linux内核执行 sbin init读取并执行 etc inittab执行 etc rc d rc local脚本程序执行 bin login登录程序 6 1 2Linux的运行级别 1 etc inittab文件Linux系统的运行级别可以理解为当用户登录时 系统为用户提供何种服务 它取决于 etc inittab配置文件的内容 inittab文件是init进程的配置文件 用于指定系统启动时和正常运行时将要运行哪些脚本和服务 etc inittab文件中每一配置命令行由id runlevels action command四个字段依次构成 各字段间用冒号分隔 共同确定某个进程在哪些运行级别以何种方式运行 2 设置Linux的运行级别大多数类UNIX系统都根据SystemV对init的定义 将运行级别分为7种模式 运行级别的七种模式运行级别说明0关机 halt 1进入单用户模式2多用户模式 无网络支持3完全的多用户模式 有网络支持 文本界面4未使用 为保留的运行级别5完全的多用户模式 有网络支持和X11图形接口6重启系统一般系统默认的运行级别为3或5 系统管理员可以通过修改 etc inittab文件内容来重新指定系统的默认运行级别 但应避免设为0或6 因为这两个执行模式会在开机后直接关机或重启 若要修改运行级别 只需要在此文件中找出一行 id 3 initdefault 其中的数字3表示目前系统默认的运行级别为3 将此数字修改为0 6之间的其他数字应改变了系统的运行级别 如改为5 系统将以图形界面登录 并提供多用户和网络支持 在系统运行过程中 可以使用下列格式的命令使系统进入指定的运行级别 root rhel4 sbin initrunlevel为指定的运行级别 取值为0 6 例如 以下命令将使系统进入运行级别5 root rhel4 sbin init5而下列命令将使系统重新启动 root rhel4 sbin init6设置或修改了系统的运行级别后 可以通过以下命令来查看设置的结果 root rhel4 sbin runlevel53其中 5 表示修改前的运行级别 3 表示当前的运行级别 6 1Linux的运行级别6 2进程和作业6 3Linux的进程管理6 4任务调度6 5系统日志管理 6 2 1进程 Linux是一个多用户 多任务的操作系统 在同一时间允许有许多用户向操作系统发出各种操作命令 每当运行一个命令时 系统就会同时启动一个进程 进程 Processes 是指具有独立功能的程序的一次运行过程 也是系统资源分配和调度的基本单位 Linux系统在刚刚启动时 运行于内核方式 此时只有一个初始化进程在运行 该进程首先对系统进行初始化 然后执行初始化程序 即 sbin init 初始化进程是系统的第一个进程 以后的所有进程都是初始化进程的子进程 2 进程的状态为了充分利用系统资源 Linux系统将进程分为以下几种状态 运行状态 进程正在使用CPU运行的状态 处于运行态的进程又称为当前进程 currentprocess 就绪状态 进程已获得除CPU外运行所需的全部资源 一旦系统把CPU分配给它之后即可投入运行 等待状态 又称睡眠状态 进程正在等待某个事件或某个资源 暂停状态 又称挂起状态 进程需要接受某种特殊处理而暂时停止运行 休眠状态 进程主动暂时停止运行 僵死状态 进程的运行已经结束 但它的控制信息仍在系统中 终止状态 进程已经结束 系统正在回收资源 3 进程的类型Linux系统的进程大体可分为交互进程 批处理进程和守护进程三种 交互进程 由shell通过执行程序所产生的进程 可以工作在前后台 批处理进程 不需要与终端相关 是一个进程序列 守护进程 linux系统自动启动 工作在后台 用于监视特定服务 4 进程的优先级在Linux操作系统中 进程之间是竟争资源 比如CPU和内存的占用 的关系 linux内核采用优先数调度算法来为进程分配CPU 每个进程都有两个优先级值 静态值和动态 我们通常讨论的优先级是指静态优先级 这是因为我们无法控制动态优先级 Linux中进程优先级 niceness 的取值范围是 20 19之间的整数 取值越高 优先级越低 默认优先级为0 启动进程的普通用户只能降低进程优先级 超级用户不但可以降低优先级 也可以提高优先级 6 2 2作业 正在执行的一个或多个相关进程被称为作业 一个作业可以包含一个或多个进程 比如当使用了管道和重定向命令时 该作业就包含了多个进程 如 root rhel4 catfile wc l在这个命令中 作业 catfile wc l 就同时启动了两个进程 它们分别是cat和wc 作业可以分为两类 前台作业和后台作业 前台作业运行于前台 与用户进行交互操作 后台作业运行于后台 不直接与用户交互 但可以输出执行结果 在同一时刻 每个用户只能有一个前台作业 6 2 3进程的启动 进程的启动方式分为手工启动和调度启动两种 1 手工启动手工启动即由用户在Shell命令行下输入要执行的程序来启动一个进程 手工启动又可以分为前台启动和后台启动 用户输入Shell命令后直接按Enter 则启动前台进程 如果在输入Shell命令后加上 符号再按回车则启动后台进程 2 调度启动调度启动是指系统按照用户的事先设置 在特定的时间或者周期性地执行指定的进程 Linux中可以实现at调度 batch调度和cron调度 6 1Linux的运行级别6 2进程和作业6 3Linux的进程管理6 4任务调度6 5系统日志管理 6 3 1命令行方式下的进程管理 1 查看系统的进程Linux系统中每个运行着的程序都是系统中的一个进程要查看系统当前的进程及其执行的状态 可以使用ps和top命令来实现 1 ps命令格式 ps 选项 功能 显示系统中当前的进程及其状态 常用选项 a显示终端上所有用户的进程 l显示进程的详细信息 包括父进程号 登录的终端号 进程优先级等 u以用户的格式显示进程的详细信息 包括CPU 内存的使用率等 x显示没有控制台的进程及后台进程 例6 1 查看当前用户在当前控制台上启动的进程 root rhel4 psPIDTTYTIMECMD2135tty100 00 00bash3178tty100 00 00ps显示信息分为4个字段 其中 PID 表示进程号 系统根据这个编号处理相应的进程TTY 表示登录的终端号 桌面环境或远程登录的终端号表示为pts n n为终端编号 从0开始依次编号 字符界面的终端号表示为tty1 tty6 没有控制台的进程显示为 TIME 表示该进程消耗的CPU时间CMD 表示正在执行的命令或者进程 例6 2 查看当前控制台上进程的详细信息 root rhel4 ps l该命令使用 l 参数 它除了显示ps命令的4个基本字段外 另外还有10个附加信息可供查看 其主要输出项说明如下 F 该进程状态的标记S 进程状态代码 主要状态有以下几种 D 不可中断的休眠状态 常用于设备I OR 运行状态S 休眠状态T 终止状态Z 僵死状态W 进入内存交换 从内核2 6开始无效 高优先级的进程N 低优先级的进程UID 进程执行者的ID号PPID 父进程的标识符PRI 进程执行的动态优先级NI 进程执行的静态优先级SZ 进程占用内存空间的大小 以KB为单位 例6 3 查看系统中每位用户的全部进程 root rhel4 ps aux该命令显示系统中所有用户执行的进程 包括没有控制台的进程及后台进程 主要输出项说明 CPU CPU使用率百分比 MEM 内存使用率百分比VSZ 占用的虚拟内存大小RSS 占用的物理内存大小STAT 进程的状态START 进程的开始时间系统管理员常常配合grep命令的使用 以缩小查看的范围 root rhel4 ps aux greptom 2 top命令top命令与ps命令很相似 都是用来显示目前系统正在执行的进程 但与ps命令最大的不同是 top命令在执行后会以指定的时间间隔来更新显示的信息 因此top命令可以动态地监控系统性能 在Shell命令行上直接输入 top 命令 屏幕上会动态显示系统中的进程信息 包括 已开机的时间 目前登录的用户数 系统目前存在的进程个数 以及每个进程的详细信息等 2 查看系统的作业可以使用jobs命令为查看系统当前的所有作业 格式 jobs 选项 常用选项 p仅显示进程号 l同时显示进程号和作业号 例6 3 显示所有的作业 同时显示其进程号 root rhel4 jobs l 1 1468stopcat A1 2 1788stopviA1命令执行的结果分别显示作业号 进程号 工作状态 作业产生的命令 3 作业的前后台切换利用bg命令和fg命令可实现前台作业和后台作业之间的相互转换 1 bg命令格式 bg 作业号 功能 使用bg命令可以将挂起的前台作业切换到后台运行 若未指定作业号 则将挂起的作业队列中的第一个作业切换到后台 例6 4 使用vi编辑file文件 然后使用 Ctrl Z 组合键挂起vi进程 再切换到后台 root rhel4 vifile Ctrl Z 1 Stopped root rhel4 bg1 1 vifile 注意 将正在运行的前台作业切换到后台 功能上与在Shell命令结尾加上 符号相似 2 fg命令格式 fg 作业号 功能 使用fg命令可以把后台作业调入前台运行 例6 5 将例6 4中作业号为1的作业切换到前台继续执行 root rhel4 fg1 4 设置进程的优先级 1 nice命令格式 nice 优先级数值 命令功能 用指定的优先级来启动指定进程 一般进程执行时的优先等级范围为 20 19 其中 20表示最高等级 而19的等级最低 优先级 1 20的等级只有管理员可以设置 若是进程执行时没有使用nice命令 则默认的优先级等级为0 如果使用nice命令 而没有指定优先级值 则默认的优先等级为10 例6 6 以下通过6个不同优先等级的命令来说明nice命令的使用方法 root rhel4 vi 以优先等级0在后台执行vi程序 root rhel4 nicevi 以优先等级10在后台执行vi程序 root rhel4 nice 50vi 以优先等级19在后台执行vi程序 root rhel4 nice 18vi 以优先等级18在后台执行vi程序 root rhel4 nice 18vi 以优先等级 18在后台执行vi程序 root rhel4 nice 50vi 以优先等级 20在后台执行vi程序可以使用ps命令来验证上述命令使用的正确性 root rhel4 ps l 2 renice命令格式 renice优先级数值参数功能 修改正在运行的进程的优先等级 设定指定用户或组的进程优先级 常用参数 p进程号修改指定进程的优先级 p 可以缺省 u用户名修改指定用户所启动进程的默认优先级 g组ID号修改指定组中所有用户所启动进程的默认优先级 例6 7 将PID为2564的进程变更等级为 15 root rhel4 renice 152564 例6 8 将student用户组的进程优先级修改为 6 root rhel4 renice 6 gstudent 5 终止进程 1 kill命令格式 kill 信号代码 PID功能 向指定PID的进程发送终止运行的信号 进程在收到信号后 会自动结束本进程 并处理好结束前的相关事务 缺省信号代码时会直接终止进程 超级用户可终止所有的进程 普通用户只能终止自己启动的进程 主要信号代码说明 9发送 SIGKILL 信号 当无选项的kill命令不能终止进程时 可强制终止指定进程 15发送 SIGTERM 信号 一般在使用 9选项无效的情况下使用 例如 要查看xinetd进程对应的进程号 则实现命令为 root rhel4 ps aux grepxinetdroot50170 00 33052840 Ss18 330 00 xinetdroot50280 00 25100656tty3R 18 400 00grepxinetd从其输出信息中 可知该进程的进程号为5017 若要强制终止该进程 则可执行下列命令 root rhel4 kill 95017 2 killall命令格式 killall 信号代码 进程名功能 使用进程名来结束指定进程的运行 若系统存在同名的多个进程 则这些进程将全部结束运行该命令使用的信号代码与kill命令相同 例如 要结束系统中所有的vi进程 则可执行下列命令 root rhel4 killall 9vi 6 3 2图形界面下的进程管理 1 查看进程信息在桌面环境下依次选择 应用程序 系统工具 系统监视器 菜单项 打开 系统监视器 窗口 2 修改进程的优先级从 进程列表 标签中选择指定进程 再选择 编辑 改变优先级 菜单项 弹出 改变优先级 对话框 3 终止进程从 进程列表 标签中选择指定进程 再选择 编辑 结束进程 菜单项 弹出 结束进程 对话框 6 1Linux的运行级别6 2进程和作业6 3Linux的进程管理6 4任务调度6 5系统日志管理 6 4 1at调度 at调度用来在一个特定时间运行一个命令或脚本 这个命令或脚本只运行一次 其使用格式为 at 选项 时间 主要选项说明 f文件名 l显示等待执行的调度作业 d删除指定的调度作业 6 4 2cron调度 at调度中指定的命令只能执行一次 但在实际的系统管理中有些命令需要在指定的日期和时间重复执行 即具有周期性执行的特点 例如每天例行的数据备份工作 cron调度可以满足这种需要 1 crond监控进程crond监控进程又称crond服务 它在系统启动时自动启动 并一直运行于后台 crond进程每隔1分钟时间就检测一次crontab配置文件 并按照其设置内容 定期重复执行指定的cron调度工作 2 crontab配置文件crontab配置文件用于存放任务调度的时间和要启动的进程等信息 crond进程维护着一个缓冲池 spool 目录来保持crontab文件 crontab文件包含6个字段依次为分钟 小时 日期 月份 星期和命令名称 3 crontab命令crontab命令的功能是管理用户的crontab配置文件 格式 crontab 选项 常用选项 e创建 编辑配置文件 l显示配置文件的内容 r删除配置文件 例6 10 tom用户设置cron调度 要求每周2 4 6早上5点将 home tom data目录中的所有文件归档并压缩为 backup目录中的tom data tar gz文件 首先以tom账号登录系统 然后进行如下设置 tom rhel4tom crontab e输入 crontab e 命令后 系统自动启动vi编辑器 用户输入以下配置内容后 存盘退出 05 2 4 6tar czf backup tom data tar gz home tom data观察 var spool cron目录 该目录下会出现一个名为tom的文件 文件内容同上 3 crontab命令crontab命令的功能是管理用户的crontab配置文件 格式 crontab 选项 常用选项 e创建 编辑配置文件 l显示配置文件的内容 r删除配置文件 例6 10 tom用户设置cron调度 要求每周2 4 6早上5点将 home tom data目录中的所有文件归档并压缩为 backup目录中的tom data tar gz文件 首先以tom账号登录系统 然后进行如下设置 tom rhel4tom crontab e输入 crontab e 命令后 系统自动启动vi编辑器 用户输入以下配置内容后 存盘退出 05 2 4 6tar czf backup tom data tar gz home tom data观察 var spool cron目录 该目录下会出现一个名为tom的文件 文件内容同上 设置该文件后 系统将根据设置的时间执行指定命令 并将运行时的输出结果用内部mail形式返回给tom用户 tom用户可以登录到系统中 用 mail 命令查看邮件的内容 6 1Linux的运行级别6 2进程