Linux网络操作系统项目式教程（CentOS 8） 课件 项目5、6 管理磁盘、管理进程与软件

项目5管理磁盘任务1管理磁盘分区磁盘基本概念12磁盘管理相关命令1磁盘基本概念磁盘的物理组成1磁盘基本概念包括主轴马达、磁头和磁头臂和盘片等马达驱动盘片转动，可伸展的磁头臂牵引磁头在盘片上读取数据磁道和扇区1磁盘基本概念把盘片分割成小的组成部分以更有效地组织和管理数据固定磁头，盘片转动，磁盘划过的区域形成一个圆，即磁道把磁道划分成若干大小相等的区域，即扇区磁盘分区1磁盘基本概念磁盘必须分区才能使用易于管理和使用有利于数据安全提高系统运行效率磁盘分区后，管理更方便、数据更安全、效率更高磁盘和分区名称1磁盘基本概念磁盘和分区被抽象成文件，有特定的命名规则，例如/dev/sda1表示第1块SCSI磁盘上的第1个分区/dev/sdb3表示第2块SCSI磁盘上的第3个分区2磁盘管理相关命令分区命令－fdisk和

gdisk2磁盘管理相关命令不同的分区表使用不同的分区工具MBR分区表使用fdisk命令GPT分区表使用gdisk命令fdisk和gdisk操作比较简单，在交互式环境中使用子命令完成相关操作显示磁盘和分区信息－lsblk2磁盘管理相关命令以树状结构显示所有磁盘及分区[zys@centos8~]$su-root[root@centos8~]#lsblk-pNAMEMAJ:MINRMSIZE ROTYPE MOUNTPOINT/dev/sda 8:0 0 50G 0 disk├─/dev/sda18:1 01G 0 part /boot├─/dev/sda28:2 02G 0 part [SWAP]└─/dev/sda38:3 020G 0 part //dev/sr0 11:0 19.3G 0 rom显示磁盘和分区信息－blkid2磁盘管理相关命令查询分区的全局唯一标识符和文件系统[root@centos8~]#blkid/dev/sda1:UUID="4940bab0-63b9-4051-9a51-5274eb712369"BLOCK_SIZE="512"TYPE="xfs"PARTUUID="77026ed7-01"/dev/sda2:UUID="4ffb7f9a-788d-4d76-94a5-07d652304766"TYPE="swap"PARTUUID="77026ed7-02"/dev/sda3:UUID="341d9768-e88f-4b77-a299-7065054f048d"BLOCK_SIZE="512"TYPE="xfs"PARTUUID="77026ed7-03"/dev/sr0:BLOCK_SIZE="2048"UUID="2021-06-01-20-39-18-00"LABEL="CentOS-8-4-2105-x86_64-dvd"TYPE="iso9660"PTUUID="44956b46"PTTYPE="dos"显示分区详细信息－parted2磁盘管理相关命令查看磁盘分区表的类型及分区详细信息[root@centos8~]#parted/dev/sdaprintModel:VMware,VMwareVirtualS(scsi)Disk/dev/sda:53.7GBSectorsize(logical/physical):512B/512BPartitionTable:msdosNumberStart EndSize TypeFilesystem 标志

11049kB1075MB1074MB primary xfs 启动

21075MB3255MB2180MB primary linux-swap(v1)33255MB24.7GB21.5GB primary xfs查看磁盘空间使用－df2磁盘管理相关命令从超级数据块中读取信息，显示整个文件系统的空间使用情况df[-ahHiklmPv][目录或文件名]选项功能说明-a显示所有文件系统，包括/proc、/sysfs等系统特有的文件系统-m以MB为单位显示文件系统空间-k以KB为单位显示文件系统空间-h使用人们习惯的KB、MB或GB为单位显示文件系统空间-H指定容量的换算以1000进位，即1K=1000B，1M=1000K-T显示每个分区的文件系统类型-i使用inode数量代替磁盘容量显示磁盘使用情况-tfstype只显示特定类型的文件系统2磁盘管理相关命令从超级数据块中读取信息，显示整个文件系统的空间使用情况[root@centos8~]#df文件系统 1K-块 已用 可用 已用%挂载点/dev/sda3 20961280 4596424 16364856 22%/[root@centos8~]#df-h文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点/dev/sda3 20G 4.4G 16G 22% /[root@centos8~]#df-h/bin //自动分析目录/bin所在的分区文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点/dev/sda3 20G 4.4G 16G 22% /查看磁盘空间使用－df文件系统：文件系统所在的分区名称1K-块：以1KB为单位的文件系统空间大小已用：已使用的磁盘空间可用：剩余的磁盘空间已用%：磁盘空间使用率挂载点：分区的挂载目录计算机磁盘空间－du2磁盘管理相关命令计算目录或文件所占的磁盘空间大小，如果查找范围太大，du的执行可能需要一段时间du[-abcDhHklLmsSxX][目录或文件名]选项功能说明-a显示所有目录和文件的容量（默认只显示目录容量）-k以KB为单位显示容量m以MB为单位显示容量-h使用人们习惯的KB、MB或GB为单位显示容量-s仅显示目录总容量，不显示子目录和子文件的磁盘占用量-S显示目录容量，但不包括子目录的大小计算机磁盘空间－du2磁盘管理相关命令计算目录或文件所占的磁盘空间大小，如果查找范围太大，du的执行可能需要一段时间[root@centos8~]#du0 ./.cache/mesa_shader_cache4 ./.cache/dconf4 ./.cache[root@centos8~]#du-s48 . <==当前目录的总磁盘占用量[root@centos8~]#du-S0 ./.cache/mesa_shader_cache4 ./.cache/dconf0 ./.cache <==不包括子目录的容量分区格式化－mkfs2磁盘管理相关命令为分区创建文件系统Linux常用的文件系统有ext4、xfs等[root@centos8~]#mkfs-txfs5/dev/sda5[root@centos8~]#mkfs-text4/dev/sda6分区挂载－mount2磁盘管理相关命令将分区与目录绑定，目录成为分区的入口挂载目录称为“挂载点”挂载分区要注意：不要把分区挂载到不同的目录不要把多个分区挂载到同一目录挂载目录最好是空目录[root@centos8~]#mount/dev/sda1/home/zys[root@centos8~]#mount/dev/sda2/home/zys/ito任务2高级磁盘管理1磁盘配额管理2逻辑卷管理器1磁盘配额管理基本概念1磁盘配额管理默认情况下，所有用户共享磁盘空间，有剩余空间就可使用创建过多文件会挤压其他用户的使用空间磁盘配额：设定一个“额度”，用完无法再使用限制某个用户的磁盘配额限制某个用户组的磁盘配额限制某个目录的最大磁盘配额（仅xfs支持）限定inode“额度”可限制创建文件的数量限定数据块“额度”可限制硬盘空间用量磁盘配额相关参数磁盘配额管理软限制：软限制之内正常使用，使用量超过软限制但小于硬限制会收到警告信息硬限制：允许用户使用的最大磁盘空间，实际使用量不会超过这个值宽限时间：在磁盘使用量超过软限制时开始倒数计时12逻辑卷管理器磁盘空间分配难题2逻辑卷管理器用户现在需要多少空间？将来需要多少空间？分配太少：新增磁盘，重新分配分配太多：浪费宝贵的磁盘空间想一想，如何能够灵活调整？基本概念2逻辑卷管理器逻辑卷管理器：LogicalVolumeManager，LVM在物理分区上创建物理卷（PV），相当于逻辑磁盘将逻辑磁盘组合成一个存储池，称为卷组（VG）在卷组上划分出不同大小的逻辑卷（LV）对逻辑卷进行格式化和挂载配置LVM的正确顺序是：PV

VG

LV

格式化

挂载项目6管理进程与软件任务2管理进程进程基本概念12进程监控和管理3任务调度管理4系统服务管理1进程基本概念1进程基本概念进程存储在内部存储设备（内存），而程序存储在外部存储设备（如硬盘等）进程在内存中对应一个进程控制块（ProcessControlBlock，PCB）每个进程都有一个进程号（ProcessID，PID）进程是动态的，程序是静态的程序是代码和数据的集合，是经过编译后形成的可执行二进制文件进程是程序运行时在内存中产生的实例。一个程序可以产生多个进程实例进程具有多个状态，如就绪、运行、等待、挂起等进程是临时的，程序是持久的程序文件一旦生成就一直存储在磁盘中，除非手动删除进程只有在程序运行时才会产生。进程可能正常结束或异常退出进程与程序1进程基本概念每个进程都有一个进程号（ProcessID，PID）除了PID为1的systemd进程以，其他进程都是由父进程创建的一个父进程可以创建多个子进程一般来说，当父进程终止时，子进程也随之终止，反之则不然父进程可以向子进程发送特定的信号对子进程进行管理如果父进程不能成功终止子进程，或者子进程因为某些异常情况无法自行终止，就会产生“僵尸”进程父进程与子进程1进程基本概念创建状态。操作系统为进程申请一个空白PCB并写入相关信息创建->就绪。进程资源需求可以满足进入就绪队列就绪->运行。选择一个进程并分配CPU时间片运行->终止。进程正常或异常终止运行->阻塞。等待某些事件才能继续运行阻塞->就绪。等待事件发生时会重新进入就绪状态运行->就绪。CPU时间片用完或被其他进程抢占退出状态。释放资源进程状态2进程监控与管理2进程监控与管理功能：查看系统中当前有哪些进程，选项非常多只能显示系统进程的静态信息ps命令[zys@centos8～]$psaux //注意，选项前可以不使用“-”USER PID %CPU %MEM VSZ RSSTTYSTATSTARTTIME COMMANDroot 2 0.0 0.0 0 0 ?S06:410:00 [kthreadd]zys11218 0.0 0.2 1517845500pts/1S+09:150:00 vimfile12进程监控与管理功能：查看进程间的相关性和依赖关系pstree命令[zys@centos8～]$pstree-pu|moresystemd(1)-+-ModemManager(6553)-+-{ModemManager}(6623)| `-{ModemManager}(6625)|-at-spi-bus-laun(9313,zys)-+-dbus-daemon(9318)---{dbus-daemon}(9319)2进程监控与管理功能：查看进程信息的动态变化，默认每3秒刷新一次进程信息显示系统硬件资源的占用情况等有助于系统管理员监控系统运行状态或分析系统故障top命令[zys@centos8～]$

top-d10top-09:51:07up3:09,3users,loadaverage:0.23,0.11,0.07Tasks:210total,3running,207sleeping,0stopped,0zombie%Cpu(s):0.4us,0.3sy,0.0ni,99.2id,0.0wa,0.0hi,0.1si,0.0

PID USERPRNI VIRTRESSHRS%CPU%MEMTIME+COMMAND9674 zys 2005676202696819440S0.21.30:10.65 vmtoolsd7176 root 20057382193206100S0.11.00:02.47 tuned2进程监控与管理功能：将命令放入Bash后台运行而不影响终端窗口在命令结尾输入“&”符号即可通过“&”放入后台的进程仍然处于运行状态前后台进程切换－&[zys@centos8~]$find.-name*history& //将find命令放入后台运行[1]9863 <==这一行显示任务号和进程号./.bash_history <==这一行是find命令的输出[1]+完成find.-name*history <==这一行表示find命令在后台运行结束2进程监控与管理进程在前台运行时按【Ctrl+Z】组合键，进程会被放入后台并被处于暂停状态前后台进程切换－【Ctrl+Z】组合键[zys@centos8~]$find/-namefile1&>/dev/null //按Enter键后再按【Ctrl+Z】组合键^Z[1]+已停止find/-namefile1&>/dev/null[zys@centos8~]$bc //按Enter键后再按【Ctrl+Z】组合键^Z[2]+已停止bc2进程监控与管理功能：查看从终端窗口放入后台的进程“+”号表示最近放入后台的命令“-”表示倒数第2个放入后台的命令前后台进程切换－jobs命令[zys@centos8~]$jobs-l[1]-10008停止 find/-namefile1&>/dev/null <==倒数第2个放入后台的进程[2]+10025停止bc <==最后一个放入后台的进程2进程监控与管理功能：使后台暂停的进程重新开始运行命令后跟任务号前后台进程切换－bg

命令[zys@centos8~]$

bg1;jobs-l //bg命令后跟任务号[1]-find/-namefile1&>/dev/null&[1]-10008运行中 find/-namefile1&>/dev/null&[[2]+10025停止bc2进程监控与管理功能：把后台的进程恢复到前台继续运行前后台进程切换－fg

命令[zys@centos8~]$jobs-l[2]+10025停止bc[zys@centos8~]$fg2 //fg命令后跟任务号bc11*16 <==这一行是在bc交互环境中输入的176 <==这一行是11*16的结果quit <==退出bc交互环境2进程监控与管理功能：通过内核向进程发送信号以执行某些特殊的操作，如挂起进程、正常退出进程或强制终止进程等终止进程－kill

命令[zys@centos8~]$ps-f-Cvim,bash,psUIDPIDPPIDC STIME TTY TIME CMDzys10341103340 08:31 pts/0 00:00:00 bashzy11:26 pts/1 00:00:00 vimfile1zy11:40 pts/0 00:00:00 ps-f-Cvim,bash,ps[zys@centos8~]$kill-913457 //结束PID为13457的进程3任务调度管理3任务调度管理功能：设置需要周期执行的任务crontab－命令格式crontab[-uuname]|-e|-l|-r3任务调度管理crontab－示例[zys@centos8~]$crontab-e*/3****echo“timeis`date`”>>/tmp/cron_test<==输入该行内容后保存设置并退出[zys@centos8~]$crontab-l //查看当前crontab周期任务*/3****echo“timeis`date`”>>/tmp/cron_test[zys@centos8~]$tail-f/tmp/cron_test //观察文件/tmp/cron_test的实时变化

“timeis2022年12月04日星期日06:15:01CST”“timeis2022年12月04日星期日06:18:01CST”“timeis2022年12月04日星期日06:21:01CST”3任务调度管理功能：设置在指定的时间执行某个一次性任务time参数是计划任务的执行时间，可以采用下列时间格式的任何一种HH:MM[am|pm][Month][Date][Year]，如11:10amJan182022HH:MMYYYY-MM-DD，如11:102022-01-18MMDDYY、MM/DD/YY，指定日期，如011822、01/18/22特定时间：如now表示当前时刻，noon代表12:00pmtime+n[minutes|hours|days|weeks]，表示在某个时间点之后某一时刻执行，如now+3hours表示当前时刻的3小时后at－命令格式at[-l][-ffname][-djobnumber]time3任务调度管理at－示例[zys@centos8~]$atnow+3minutesat>echo"timeis`date`">>/tmp/at_test //这是要执行的命令

at><EOT> //按【Ctrl+D】组合键退出job1atSunDec406:20:002022[zys@centos8~]$at-l

//查看at计划任务，相当于atq命令1 SunDec406:20:002022azys[zys@centos8~]$tail-f/tmp/at_test //观察文件/tmp/at_test的实时变化timeis2022年12月04日星期日06:20:00CST //只在指定时间执行一次4系统服务管理4系统服务管理系统启动过程BIOS自检。BIOS是开机后计算机主动执行的第1个程序。BIOS从CMOS读取计算机硬件设备的配置信息，检查外围硬件设备是否能够正常工作启动引导程序。BIOS根据启动设备的顺序查找用于启动操作系统的驱动设备，并从中读取启动引导程序。完成启动引导程序的读取之后，启动引导程序开始接管系统启动的控制权加载操作系统内核。启动引导程序最主要的功能是加载操作系统内核，并将系统启动的控制权转交给内核操作系统初始化。系统初始化工具负责操作系统的初始化工作，准备操作系统的运行环境4系统服务管理系统启动工具－systemdsystemd是常驻内存的守护进程，PID为1，其他进程都是systemd的直接或间接子进程并行启动系统服务，即同时启动多个互不依赖的系统服务支持按需响应（on-demand）的服务启动方式，当有用户使用这个服务时就启动，使用完即可关闭，直到下次使用时再启动把系统服务定义为一个服务单元（unit），每个单元都有对应的单元配置文件，相当于SysVinit里的服务脚本兼容SysVinit启动脚本，仍然可以使用这些这些脚本启动系统服务已经成为各Linux发行版的系统初始化工具4系统服务管理系统管理工具－systemctlsystemctlcmdsername.service任务2管理软件认识软件包管理器12使用DNF管理软件1认识软件包管理器Linux软件管理历史1软件包管理器早期：编译源代码用户直接编译源代码有一定的自由度，但对普通用户难度过大进阶：软件包管理器开发人员编译好软件包，包含编译好的二进制可执行文件、配置文档及其他相关说明文档，无法处理软件的依赖关系主要代表：RPM和Deb现今：自动安装和升级能处理软件的依赖关系，自动下载安装尚未安装的依赖软件主要代表：YUM、DNF、APT软件包管理器－RPM功能被YUM大大弱化，主要使用其查询功能针对所有已安装的软件建立一个本地软件数据库本地软件数据库保存在目录/var/lib/rpm中[zys@centos8~]$rpm-qa //查询所有已安装软件libosinfo-1.1.0-2.el7.x86_64[zys@centos8~]$rpm-qhttpd //查询软件基本信息httpd-2.4.6-88.el7.centos.x86_64[zys@centos8~]$rpm-qihttpd //查询软件详细信息Name :httpd[zys@centos8~]$rpm-qlhttpd //查询软件的相关文件和目录/etc/httpd1软件包管理器软件包管理器－YUMYUM源包含整理好的软件清单和软件安装包，配置好YUM源之后，就可以从YUM源下载并安装软件可以把本地计算机作为本地YUM源，也可以配置一个网络YUM源配置YUM源的关键是在YUM配置文件中指明YUM源的地址1软件包管理器软件包管理器－DNF在RHEL7及以前的版本中，YUM是默认的软件包管理工具在RHEL8及以上版本中，DNF成为新一代的软件包管理工具DNF是YUM的升级版性能：DNF比YUM更快速和高效，使用更现代的解决方案来提高软件包管理的性能依赖关系解决：DNF在解决软件包依赖关系方面比YUM更强大和智能，能够更好地处理复杂的依赖关系事务性操作：DNF支持事务性操作，可以在执行软件包操作之前检查依赖关系，确保操作的一致性和正确性命令行接口：DNF提供了一个更直观和易于使用的命令行接口，使用户能够更轻松地执行软件包管理任务1软件包管理器2使用DNF管理软件DNF软件源配置文件2使用DNF管理软件[root@centos8~]#cd/etc/yum.repos.d[root@centos8yum.repos.d]#ls-l-rw-r--r--.1rootroot71911月102020CentOS-Linux-AppStream.repo-rw-r--r--.1rootroot70411月102020CentOS-Linux-BaseOS.repo[root@centos8yum.repos.d]#catCentOS-Linux-BaseOS.repo

[baseos]name=CentOSLinux$releasever-BaseOSmirrorlist=/?release…#baseurl=/$contentdir/$releasever/BaseOS/$basearch/os/gpgcheck=1enabled=1gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-centosofficialDNF软件源配置文件以“#”开头的行是注释行[baseos]：YUM源的名称，必须放在中括号中name：YUM源的简短说明mirrorlist：YUM源的镜像站点，这一行不是必须的，可以注释掉baseurl：YUM源的实际地址，即下载rpm软件包的地方，非常重要enabled：表示YUM源是否生效gpgcheck：表示是否检查RPM软件包的数字签名gpgkey：表示包含数字签名的公钥文件所在位置2使用DNF管理软件DNF软件源配置示例－挂载ISO文件2使用DNF管理软件[zys@centos8~]$su-root[root@centos8~]#mkdir/mnt/centos8[root@centos8~]#vim/etc/fstab/dev/sr0 /mnt/centos8 iso9660 defaults 0 0 <==添加这一行t@centos8~]#mount-a[root@centos8~]#lsb