Linux运行级别与进程管理课件

1、第第6章章Linux运行级别与进程管理运行级别与进程管理 Linux运行级别与进程管理2 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： v控制和管理Linux的运行级别 v描述Linux进程的基本概念 v在图形界面和命令行界面下管理进程 v在命令行界面下进行任务调度 v管理系统日志 Linux运行级别与进程管理3 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 Linux运行级别与进程管理4 6.1.1Linux的启动过程 Linux的启动

2、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 Linux运行级别与进程管理5 6.1.2 Linux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

3、 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。 Linux运行级别与进程管理6 2设置Linux的运行级别 大多数类UNIX系统都根据System V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

4、/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。 Linux运行级别与进程管理7 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： rootrhel4 # /sbin/init runlevel为指定的运行级别，取值为06。 例如，以下命令将使系统进入运行级别5。

5、 rootrhel4 # /sbin/init 5 而下列命令将使系统重新启动： rootrhel4 # /sbin/init 6 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： rootrhel4 #/sbin/runlevel 5 3 其中，“5”表示修改前的运行级别，“3”表示当前的运行级别。 Linux运行级别与进程管理8 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 Linux运行级别与进程管理9 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

6、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。 Linux运行级别与进程管理10 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： v 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（current proces

7、s）。 v 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。 v 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。 v 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。 v 休眠状态：进程主动暂时停止运行。 v 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。 v 终止状态：进程已经结束，系统正在回收资源。 Linux运行级别与进程管理11 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。 v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。 v批处理进程：不需要

8、与终端相关，是一个进程序列。 v守护进程：linux系统自动启动，工作在后台，用于 监视特定服务。 Linux运行级别与进程管理12 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-2019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

9、。 Linux运行级别与进程管理13 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： rootrhel4 # cat file | wc l 在这个命令中，作业“cat 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。 Linux运行级别与进程管理14 6.2.3 进程的启动 进程的启动方式分为手工启动

10、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。 Linux运行级别与进程管理15 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 Linux运行级别与进程管理16

11、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。 Linux运行级别与进程管理17 【例6-1】查看当前用户在当前控制台上启动的进程。 rootrhel4 # ps PI

12、D TTY TIME CMD 2135 tty1 00:00:00 bash 3178 tty1 00:00:00 ps 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 tty1tty6，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 Linux运行级别与进程管理18 【例6-2】查看当前控制台上进程的详细信息。 rootrhel4 # psl 该命令使用“-l”参数，它除了显

13、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/O R：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 Linux运行级别与进程管理19 【例6-3】查看系统中每位用户的全部进程。 rootrhel4 # psaux 该命

14、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: rootrhel4 # psauxgrep tom Linux运行级别与进程管理20 (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

15、。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。 Linux运行级别与进程管理21 Linux运行级别与进程管理22 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。 rootrhel4 # jobs l 1- 1468 stop cat A1 2+ 1788 stop vi A1 命令执行的结果分别显示作业号、进程号、

16、工作状态、作 业产生的命令。 Linux运行级别与进程管理23 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。 rootrhel4 # vi file Ctrl+Z 1+ Stopped rootrhel4 # bg 1 1+ vi file & 注意：将正在运行的前台作业切换到后台，功能上与在Shell命

17、令结尾 加上“”符号相似。 Linux运行级别与进程管理24 （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。 rootrhel4 # fg 1 Linux运行级别与进程管理25 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-2019,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

18、命令，而没有指定优先级值，则 默认的优先等级为10。 Linux运行级别与进程管理26 【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。 rootrhel4 # vi & /以优先等级0在后台执行vi程序 rootrhel4 # nice vi & /以优先等级10在后台执行vi程序 rootrhel4 # nice -50 vi & /以优先等级19在后台执行vi程序 rootrhel4 # nice -18 vi & /以优先等级18在后台执行vi程序 rootrhel4 # nice -18 vi & /以优先等级-18在后台执行vi程序 rootrhel4 #

19、 nice -50 vi & /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。 rootrhel4 # ps -l Linux运行级别与进程管理27 (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”。 rootrhel4 # renice -15 2564

20、 【例6-8】将student用户组的进程优先级修改为“-6”。 rootrhel4 # renice -6 -g student Linux运行级别与进程管理28 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

21、选项无效的情况 下使用。 Linux运行级别与进程管理29 例如，要查看xinetd进程对应的进程号，则实现命令为 rootrhel4 # ps aux|grep xinetd root 5017 0.0 0.3 3052 840 ? Ss 18:33 0:00 xinetd root 5028 0.0 0.2 5100 656 tty3 R+ 18:40 0:00 grep xinetd 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： rootrhel4 # kill -9 5017 Linux运行级别与进程管理30 （2）killall命令 格式：k

22、illall 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： rootrhel4 # killall -9 vi Linux运行级别与进程管理31 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 Linux运行级别与进程管理32 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 。

23、 Linux运行级别与进程管理33 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 。 Linux运行级别与进程管理34 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 Linux运行级别与进程管理35 6.4.1 at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。 Linux运行级别与进程管理36 6.4.2 cron调度

24、 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。 Linux运行级别与进程管理37 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

25、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 字段名称 提供信息 取值范围 分钟 每个小时第几分钟执行 059 小时 每天第几小时执行 023 日期 每月第几天执行 0131 月份 每年第几月执行 0112 星期 每周第几天执行 06，0 代表星期天 命令名称 执行的 shell 命令 可以执行的 shell 命令 Linux运行级别与进程管理38 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

26、件 Linux运行级别与进程管理39 【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： tomrhel4 tom$ 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: 0 5 * * 2,4,6 tar -czf /backup/tom-data.tar.gz /home/tom/data 观察/var/spool/cron目录，该目录下会出现

27、一个名为tom的文 件，文件内容同上。 Linux运行级别与进程管理40 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： tomrhel4 tom$ crontab -e 输入“crontab e”命令后，系统自动

28、启动vi编辑器，用户输入 以下配置内容后，存盘退出: 0 5 * * 2,4,6 tar -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。 Linux运行级别与进程管理41 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 Linux运行级别与进程管理42 系统日志记录着系统运行的信息。作为系统管理员，需要 经常查看系统的日志，了解系统运行的状态，及时解决系统 中出现的问题。日志对于安全来