操作系統(tǒng)實驗,實驗3, 進(jìn)程管理 (1)

1、實驗三實驗三 Linux進(jìn)程管理進(jìn)程管理wLinux是一個多用戶、多任務(wù)的操作系統(tǒng)w各種計算機資源（如文件、內(nèi)存、CPU等）的分配和管理都以進(jìn)程為單位w為了協(xié)調(diào)多個進(jìn)程對這些共享資源的訪問，操作系統(tǒng)要跟蹤所有進(jìn)程的活動，以及它們對系統(tǒng)資源的使用情況，從而實施對進(jìn)程和資源的動態(tài)管理Linux進(jìn)程概述進(jìn)程概述w程序是存儲在磁盤上包含可執(zhí)行機器指令和數(shù)據(jù)的靜態(tài)實體，而進(jìn)程是在操作系統(tǒng)中執(zhí)行的特定任務(wù)的動態(tài)實體w一個程序允許有多個進(jìn)程，而每個運行中的程序至少由一個進(jìn)程組成。以FTP服務(wù)器為例，有多個用戶使用FTP服務(wù)，則系統(tǒng)會開啟多個服務(wù)進(jìn)程以滿足用戶的需求w作為一個多用戶多任務(wù)操作系統(tǒng)，Linux每

2、個進(jìn)程與其他進(jìn)程彼此獨立，都有自己獨立的權(quán)限與職責(zé)進(jìn)程的含義wLinux操作系統(tǒng)包括如下3種不同類型的進(jìn)程，每種進(jìn)程都有其自己的特點和屬性交互進(jìn)程批處理進(jìn)程守護進(jìn)程由shell啟動，可在前臺運行,也可在后臺運行批處理進(jìn)程和終端沒有聯(lián)系，它是一個進(jìn)程序列Linux系統(tǒng)啟動時的進(jìn)程,在后臺運行w通常操作系統(tǒng)中，進(jìn)程至少有3種基本狀態(tài)，分別為：運行態(tài)、就緒態(tài)和阻塞態(tài)w Linux系統(tǒng)中，進(jìn)程主要有以下幾個狀態(tài) 運行態(tài)（TASK_RUNNING） 等待態(tài) 停止態(tài)（TASK_STOPPED） 僵死態(tài)（TASK_ZOMBIE）進(jìn)程的狀態(tài)正在運行,或準(zhǔn)備好運行等待事件發(fā)生或某種系統(tǒng)資源通過接收某信號而被停止

3、,例如正調(diào)試的進(jìn)程進(jìn)程被終止,但其控制結(jié)構(gòu)仍被保留wLinux系統(tǒng)中，進(jìn)程的執(zhí)行模式劃分為用戶模式和內(nèi)核模式如果當(dāng)前運行的是用戶程序、應(yīng)用程序或內(nèi)核之外的系統(tǒng)程序，則對應(yīng)進(jìn)程處于用戶模式用戶程序執(zhí)行過程中出現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用或發(fā)生中斷，需要運行系統(tǒng)核心程序，則進(jìn)入內(nèi)核模式w按功能和運行程序分，進(jìn)程劃分為系統(tǒng)進(jìn)程和用戶進(jìn)程進(jìn)程的工作模式守護進(jìn)程守護進(jìn)程w守護進(jìn)程是Linux系統(tǒng)3種進(jìn)程之一；守護進(jìn)程（Daemon，也稱為精靈進(jìn)程）w守護進(jìn)程經(jīng)常在程序啟動時開始運行，在系統(tǒng)結(jié)束時停止；這些進(jìn)程沒有控制終端，所以在后臺運行wLinux系統(tǒng)有許多標(biāo)準(zhǔn)守護進(jìn)程周期性地運行來完成特定的任務(wù)（例如crond）連續(xù)地

4、運行，等待處理系統(tǒng)中發(fā)生的某些特定的事件（例如xinetd和lpd）w啟動守護進(jìn)程有如下幾種方法在引導(dǎo)系統(tǒng)時啟動人工手動從shell提示符啟動使用crond守護進(jìn)程啟動執(zhí)行at命令啟動w守護進(jìn)程一般由系統(tǒng)在開機時通過腳本或root用戶啟動，總是活躍的、一般后臺運行，等待處理任務(wù)請求系統(tǒng)啟動script的執(zhí)行期間被啟動（/etc/rc.d）任何具有相應(yīng)執(zhí)行權(quán)限的用戶重要守護進(jìn)程重要守護進(jìn)程w表9-1所示為Linux系統(tǒng)中一些比較重要的守護進(jìn)程以及其所具有的功能，用戶可以通過使用這些進(jìn)程方便地使用系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)守 護 進(jìn) 程功 能 說 明amd自動安裝NFS（網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)）apmd高級電源管理h

5、ttpdWeb服務(wù)器xinetd支持多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的核心守候程序arpwatch記錄日志并構(gòu)建一個在LAN接口上看到的以太網(wǎng)地址和IP地址對數(shù)據(jù)庫autofs自動安裝管理進(jìn)程automount，與NFS相關(guān)，依賴于NISbootparamd引導(dǎo)參數(shù)服務(wù)器，為LAN上的無盤工作站提供引導(dǎo)所需的相關(guān)信息crondLinux下的計劃任務(wù)dhcpd啟動一個DHCP（動態(tài)IP地址分配）服務(wù)器gated網(wǎng)關(guān)路由守候進(jìn)程，使用動態(tài)的OSPF路由選擇協(xié)議表表9-19-1LinuxLinux重要守護進(jìn)程列表重要守護進(jìn)程列表守 護 進(jìn) 程功 能 說 明inndUsenet新聞服務(wù)器linuxconf允許使用本地WE

6、B服務(wù)器作為用戶接口來配置機器lpd打印服務(wù)器namedDNS服務(wù)器netfs安裝NFS、Samba和NetWare網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)network激活已配置網(wǎng)絡(luò)接口的腳本程序nfsdNFS服務(wù)器portmapRPC portmap管理器，管理基于RPC服務(wù)的連接postgresql一種SQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器routed路由守候進(jìn)程，使用動態(tài)RIP路由選擇協(xié)議sendmail郵件服務(wù)器sendmailsmbSamba文件共享/打印服務(wù)snmpd本地簡單網(wǎng)絡(luò)管理守候進(jìn)程squid激活代理服務(wù)器squidsyslog一個讓系統(tǒng)引導(dǎo)時起動syslog和klogd系統(tǒng)日志守候進(jìn)程的腳本xfsX Window字型

7、服務(wù)器，為本地和遠(yuǎn)程X服務(wù)器提供字型集xntpd網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)器identd認(rèn)證服務(wù)，在提供用戶信息方面與finger類似續(xù)表續(xù)表啟動進(jìn)程啟動進(jìn)程w在Shell中執(zhí)行程序或者在桌面環(huán)境中打開某程序，從本質(zhì)上說就是啟動進(jìn)程w啟動一個進(jìn)程有兩個主要途徑：用戶手動執(zhí)行和系統(tǒng)調(diào)度。手動執(zhí)行比較簡單，因此本節(jié)主要對系統(tǒng)調(diào)度的進(jìn)程執(zhí)行進(jìn)行介紹定時執(zhí)行定時執(zhí)行at命令命令w使用Linux的過程中，有時會需要在特定時間執(zhí)行一些任務(wù)需要對系統(tǒng)進(jìn)行一些費時而且占用資源的維護工作，例如網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫備份等w用戶可以事先進(jìn)行調(diào)度安排，指定任務(wù)運行的時間或者場合，屆時系統(tǒng)將自動啟動該進(jìn)程，自動完成這些工作w此時就要使用at命

8、令wat命令可以只指定時間，也可以時間和日期一起指定：at -q queue -f file -mldv timeat -c job1 job2 job3 .使用指定隊列從指定文件讀取命令，非stdim:作業(yè)結(jié)束后發(fā)郵件l：列出用戶排在隊列中的作業(yè)d：刪除指定要執(zhí)行的命令序列v：顯示作業(yè)執(zhí)行時間將命令行上列出的作業(yè)送stdowatq命令的用途為顯示待執(zhí)行隊列中的作業(yè)：atq -V -q queuewatrm命令的功能為根據(jù)作業(yè)編號刪除隊列中的作業(yè)：atrm -V job1 job2 job3 .操作要求操作要求1 設(shè)置一個調(diào)度，要求5分鐘后向用戶發(fā)送系統(tǒng)即將重啟的消息，并在提示信息出現(xiàn)后的2分

9、鐘后重啟系統(tǒng)按組合鍵Ctrl+Alt+F1切換到第一個虛擬終端，以用戶名jkx登錄；按組合鍵Ctrl+Alt+F2切換到第二個虛擬終端，以超級用戶身份登錄字符界面，以下操作在該終端上完成；輸入命令“at now+5 minutes”，設(shè)置5分鐘后執(zhí)行at調(diào)度內(nèi)容；在提示符后輸入“wall please logout; the computer will restart.”，設(shè)置將要發(fā)送的消息；輸入“shutdown +2”或“reboot +2”，設(shè)置系統(tǒng)2分鐘后重啟；Ctrl+D結(jié)束內(nèi)容編輯。切換到第一個虛擬終端觀察at調(diào)度的執(zhí)行效果（5分鐘后系統(tǒng)將執(zhí)行重啟調(diào)度任務(wù)）。操作要求操作要求2 設(shè)

10、置一個調(diào)度，要求1分鐘后執(zhí)行文件job中的作業(yè)。文件job的內(nèi)容為： find /home/jkx/ -name “*.c” /home/jkx/fdresult wall user jkx, all code files have been searched out! Please check out.操作步驟在圖形界面上利用終端通過命令“su - ”切換到超級用戶，編輯文件“job”；按組合鍵Ctrl+Alt+F2切換到第二個虛擬終端（超級用戶）；輸入命令“at f job now+1 minute”，設(shè)置1分鐘后執(zhí)行at調(diào)度內(nèi)容；稍等后觀察at調(diào)度的執(zhí)行效果，再切換到第一個虛擬終端觀察a

11、t調(diào)度的執(zhí)行效果；空閑時執(zhí)行空閑時執(zhí)行batchbatch命令命令w batch命令用低優(yōu)先級運行作業(yè)batch -V -q queue -f file -mv time該命令與at命令的唯一的區(qū)別在于at命令是在指定時間，很精確地執(zhí)行指定命令，而batch卻是在系統(tǒng)負(fù)載較低，資源比較空閑的時候執(zhí)行命令wbatch的執(zhí)行主要是由系統(tǒng)來控制的，因而用戶的干預(yù)權(quán)力很?。贿m合于執(zhí)行占用資源較多的命令周期性執(zhí)行周期性執(zhí)行croncron和和crontabcrontab命令命令w完成周期性的任務(wù)需要使用cron命令。cron命令通常是在在系統(tǒng)啟動時就由一個shell腳本自動啟動，進(jìn)入后臺（所以不需要使用

12、“&”符號）w一般的用戶沒有運行該命令的權(quán)限wcron命令運行時會搜索/var/spool/cron目錄，尋找以/etc/passwd文件中的用戶名命名的crontab文件，被找到的文件將載入內(nèi)存wcron調(diào)度的內(nèi)容共6個字段，從左到右依次為分鐘、時、日期、月份、星期和命令，如下表所示： wcron調(diào)度時，所有字段都不能為空，字段之間用空格分隔，如果不指定字段內(nèi)容，則使用字符“*”。w使用字符“-”表示一段時間。例如在日期欄中輸入“1-5”，則表示每月的前5天都要執(zhí)行該命令w使用字符“,”表示指定時間。例如在日期欄中輸入“5,15,25”，則表示每月的第5、15、25天執(zhí)行該命令w使用字符“/

13、”表示間隔頻率。例如在小時欄中輸入“*/2”，則表示每間隔2個小時執(zhí)行該命令 字段字段分鐘分鐘小時小時日期日期月份月份星期星期命令命令取值范圍0590230131011206，0為周日w安排周期性任務(wù)的命令是crontab。該命令用于安裝、刪除或者列出用于驅(qū)動cron后臺進(jìn)程的表格，crontab命令基本格式如下：wcrontab -u user filewcrontab -u user-l|-r|-el：標(biāo)準(zhǔn)輸出上顯示當(dāng)前的crontabr：刪除當(dāng)前的crontab文件e：使用指定編輯器編輯當(dāng)前crontab文件，結(jié)束離開后自動安裝文件操作要求操作要求1 jkx用戶設(shè)置crontab調(diào)度，要

14、求每天上午8時30分查看系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)，并將查看結(jié)果保存到ps.log文件操作步驟w以普通用戶jkx登錄，并輸入命令“crontab -e”，新建一個crontab配置文件；w屏幕出現(xiàn)vi編輯器，按i鍵進(jìn)入輸入模式，輸入“30 08 * * * ps ps.log”，然后按Esc鍵退出文本輸入模式，并按:鍵切換到最后行模式，輸入“wq”保存退出vi編輯器；w為立即看到執(zhí)行結(jié)果，可切換為超級用戶，修改系統(tǒng)時間，如8時29分，回到j(luò)kx用戶界面；w大約等待1分鐘后，查看ps.log文件內(nèi)容以確定crontab調(diào)度設(shè)置成功。操作要求操作要求2 jkx用戶設(shè)置crontab調(diào)度，要求每天上午8時30分

15、查看系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)，并將查看結(jié)果保存到fps.log文件，要求不使用vi編輯器，使用圖形界面的gedit編輯crontab文件。操作步驟w以普通用戶jkx登錄，利用gedit新建一個crontab配置文件jobcron，文件內(nèi)容為： 30 08 * * * ps fps.logw安裝crontab配置文件，使之成為該用戶的crontab文件，輸入命令“crontab jobcron”；w轉(zhuǎn)到/var/spool/cron目錄查看，發(fā)現(xiàn)多了一個文件jkx，即crontab文件，查看該文件內(nèi)容，與jobcron相比較。w為立即看到執(zhí)行結(jié)果，可切換為超級用戶，修改系統(tǒng)時間，如8時29分，回到j(luò)kx用

16、戶界面；大約等待1分鐘后，查看fps.log文件內(nèi)容以確定crontab調(diào)度設(shè)置成功。管理進(jìn)程管理進(jìn)程w使用這些命令，用戶可以實時、全面、準(zhǔn)確地了解系統(tǒng)中運行進(jìn)程的相關(guān)信息，從而對這些進(jìn)程進(jìn)行相應(yīng)的掛起、中止等操作。wps命令是查看進(jìn)程狀態(tài)的最常用的命令，可以提供關(guān)于進(jìn)程的許多信息。根據(jù)顯示的信息可以確定哪個進(jìn)程正在運行、哪個進(jìn)程被掛起、進(jìn)程已運行多長時間、進(jìn)程正在使用的資源、進(jìn)程的相對優(yōu)先級，以及進(jìn)程的標(biāo)識號（PID）等信息w top命令和ps命令的基本作用是相同的，顯示系統(tǒng)當(dāng)前的進(jìn)程及其狀態(tài)，但是top是一個動態(tài)顯示過程，可以通過用戶按鍵來不斷刷新當(dāng)前狀態(tài)。如果在前臺執(zhí)行，該命令將獨占前臺

17、，直到用戶終止該程序為止。wps命令的常用選項l：以長格式顯示進(jìn)程信息ef：顯示系統(tǒng)中所有進(jìn)程的全面信息aux：顯示所有終端上所有用戶進(jìn)程的所有信息ps命令各輸出項的含義為：命令各輸出項的含義為：wS（state）：進(jìn)程狀態(tài)，其中R表示運行狀態(tài)；S表示休眠狀態(tài)；T表示暫?；蚪K止?fàn)顟B(tài)；Z表示僵死狀態(tài)wUID（User ID）：進(jìn)程啟動者的用戶IDwPID（ProcessID）：進(jìn)程號wPPID：父進(jìn)程的進(jìn)程號wNI（Nice）：進(jìn)程的優(yōu)先級值wSZ（Size）：進(jìn)程占用內(nèi)存空間的大小，以KB為單位wTTY：進(jìn)程所在終端的終端號，其中桌面環(huán)境的終端窗口表示為pts/0，字符界面的終端號為tty1t

18、ty6.wTIME：進(jìn)程累計使用的CPU時間wCMD：啟動進(jìn)程的shell命令w通常終止前臺進(jìn)程可以使用Ctrl+C組合鍵，而后臺進(jìn)程就須用kill命令來終止wkill命令是通過向進(jìn)程發(fā)送指定的信號來結(jié)束相應(yīng)進(jìn)程。在默認(rèn)情況下，采用編號為15的TERM信號wTERM信號將終止所有不能捕獲該信號的進(jìn)程；對于那些可以捕獲該信號的進(jìn)程就要用編號為9的KILL信號，強行殺掉該進(jìn)程Linux操作系統(tǒng)關(guān)機界面截圖wLinux下程序分為前臺運行和后臺運行兩種，并能暫時停止前臺正在進(jìn)行的進(jìn)程。這兩種運行方式是可以轉(zhuǎn)換的w如果需要后臺運行某文件，只需要在命令后加符號& 操作要求操作要求1 前臺啟動行編輯器vi并打開文件f4，然后掛起vi，最后在后臺啟動一個查找inittab文件的f