Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)與應(yīng)用（RHEL8.1）（第2版）課件 項(xiàng)目5、6 文件系統(tǒng)及磁盤管理、系統(tǒng)與進(jìn)程管理

項(xiàng)目5

文件系統(tǒng)及磁盤管理【項(xiàng)目導(dǎo)入】本項(xiàng)目首先介紹了Linux的文件系統(tǒng)及目錄結(jié)構(gòu)，然后介紹了Linux文件系統(tǒng)中的屬主、屬組和其他用戶的基本概念，詳細(xì)講解了如何使用命令和圖形化界面兩種模式設(shè)置文件和目錄的屬主及屬組。接下來，本項(xiàng)目對(duì)文件和目錄的訪問權(quán)限進(jìn)行了介紹，詳細(xì)講解了如何使用命令和圖形化界面兩種模式設(shè)置文件和目錄的訪問權(quán)限。管理磁盤是Linux系統(tǒng)管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容，本項(xiàng)目詳細(xì)講解了如何創(chuàng)建分區(qū)、格式化分區(qū)、掛載分區(qū)及卸載分區(qū)等操作。最后，本項(xiàng)目詳細(xì)講解了磁盤配額的設(shè)置和測(cè)試。任務(wù)1認(rèn)識(shí)Linux文件系統(tǒng)

工作任務(wù)通過閱讀文獻(xiàn)、查閱資料了解與認(rèn)識(shí)Linux文件系統(tǒng)。文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中管理和存儲(chǔ)文件及目錄的組織方式。通過文件系統(tǒng)，可以很容易地存儲(chǔ)和檢索文件及目錄數(shù)據(jù)。（一

）Linux文件系統(tǒng)1．文件系統(tǒng)、文件及目錄基本概念文件是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的信息集合，包括文字、圖片、音頻、視頻及程序等信息數(shù)據(jù)。文件一般以磁盤、光盤、磁帶等為載體，是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的一個(gè)重要概念。目錄是文件的組織單位，是一個(gè)管理文件的文件，也要占用存儲(chǔ)空間，也有自己的名字。這個(gè)文件中存儲(chǔ)了其他文件及目錄的一些相關(guān)信息。在Windows操作系統(tǒng)中，一般稱這個(gè)文件為“文件夾”，其意義同目錄是一樣的。2．Linux中的文件系統(tǒng)各種不同的操作系統(tǒng)都有自己的專屬文件系統(tǒng)。Windows操作系統(tǒng)中有MS-DOS、FAT16、FAT32、NTFS等文件系統(tǒng)。Linux中有ext、xfs、swap等文件系統(tǒng)。ext（ExtendedFileSystem）文件系統(tǒng)是Linux系統(tǒng)使用的文件系統(tǒng)，它將設(shè)備作為文件來處理。xfs文件系統(tǒng)是一種高性能的文件系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的日志功能，支持的存儲(chǔ)容量高達(dá)18EB。swap文件系統(tǒng)是專門用于Linux的交換分區(qū)（swap）的文件系統(tǒng)。（二）Linux目錄結(jié)構(gòu)Linux文件系統(tǒng)采用樹狀目錄結(jié)構(gòu)，最上層是“/”目錄，稱作根目錄。Linux制定了一套文件目錄命名及存放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，Linux發(fā)行商都要遵循這些規(guī)范。目錄說明/Linux系統(tǒng)的最上層目錄，所有文件及目錄都從這個(gè)目錄開始，稱為根目錄/bin包含Linux系統(tǒng)中必需的基礎(chǔ)命令文件/boot系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)所必需的文件及目錄/dev系統(tǒng)接口設(shè)備文件目錄/etc系統(tǒng)主要的配置信息文件目錄/home系統(tǒng)普通用戶的主目錄的上一級(jí)目錄/lib系統(tǒng)的庫文件存放目錄/mnt系統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備的掛載目錄/rootroot用戶的主目錄/sbin系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)需要運(yùn)行的程序目錄/tmp臨時(shí)文件目錄/usr系統(tǒng)應(yīng)用程序存放目錄/var內(nèi)容經(jīng)常變化的文件目錄/opt第三方應(yīng)用程序的安裝目錄任務(wù)2管理文件與目錄的訪問用戶

工作任務(wù)通過閱讀文獻(xiàn)、查閱資料了解與認(rèn)識(shí)Linux文件和目錄的訪問用戶。訪問用戶是指對(duì)文件和目錄擁有可讀、可寫或可執(zhí)行權(quán)限的用戶。Linux中的文件和目錄都設(shè)定了訪問用戶，各類訪問用戶具有相應(yīng)的訪問權(quán)限，能完成權(quán)限范圍之內(nèi)的操作。Linux把文件和目錄的訪問用戶分為三大類，一是屬主，二是屬組，三是其他用戶。屬主是系統(tǒng)中能訪問該文件或目錄的一個(gè)用戶，也稱為擁有者或所有者。屬組是系統(tǒng)中可以訪問該文件或目錄的一個(gè)用戶組，也稱為群組、組群或組。屬主一般應(yīng)在屬組中。其他用戶是Linux系統(tǒng)中除屬主和屬組內(nèi)用戶之外的所有用戶。（二）使用命令設(shè)置文件與目錄的訪問用戶1．查看文件和目錄的訪問用戶命令ls的“-l”選項(xiàng)可查看文件和目錄的訪問用戶?！纠?-1】用命令ls的“-l”選項(xiàng)查看目錄/boot/grub2的訪問用戶。[root@localhost~]#ls-l/boot/grub2/2．修改文件或目錄的訪問用戶默認(rèn)情況下，當(dāng)前登錄用戶創(chuàng)建的文件或目錄的屬主就是當(dāng)前登錄用戶，屬組就是當(dāng)前登錄用戶的主群組。根用戶及屬主有權(quán)限更改屬主及屬組。修改訪問用戶就是修改屬主及屬組。修改屬主和屬組可用命令chown，修改屬組還可用命令chgrp?！纠?-2】修改文件/tmp/file1.txt的屬主為userA，修改文件/tmp/file2.txt的屬組為group1，修改文件/tmp/file3.txt的屬主為userA、屬組為group1。[root@localhost～]#chownuserA/tmp/file1.txt[root@localhost～]#chown.group1/tmp/file2.txt[root@localhost～]#chownuserA.group1/tmp/file3.txt【例5-3】遞歸修改目錄/tmp/dir1的屬主為userA，遞歸修改目錄/tmp/dir2的屬組為group1，遞歸修改目錄/tmp/dir3的屬主為userA、屬組為group1。[root@localhost～]#chown -RuserA /tmp/dir1[root@localhost～]#chown -R.group1 /tmp/dir2[root@localhost～]#chown -RuserA.group1 /tmp/dir3（三）使用圖形化界面設(shè)置文件與目錄的訪問用戶【例5-8】使用圖形化界面方式設(shè)置文件/tmp/hello.txt的屬主為userA、屬組為group1。在Nautilus文件管理器中，右鍵單擊文件/tmp/hello.txt，在彈出的菜單中選擇“屬性”菜單項(xiàng)，然后在彈出的“hello.txt屬性”對(duì)話框中選擇“權(quán)限”選項(xiàng)卡，如圖5-1所示。其中，“所有者”表示屬主為root，“組”表示屬組為root?！皥?zhí)行”后的復(fù)選框“允許作為程序執(zhí)行文件”未選中，表示所有用戶對(duì)文件都不具備可執(zhí)行權(quán)限。任務(wù)3管理文件與目錄的訪問權(quán)限

工作任務(wù)通過閱讀文獻(xiàn)、查閱資料了解與認(rèn)識(shí)Linux文件和目錄的訪問權(quán)限。在Linux中，文件和目錄的訪問權(quán)限是指訪問用戶對(duì)該文件和目錄的可讀、可寫及可執(zhí)行權(quán)限。對(duì)于文件來說，可讀權(quán)限表示用戶可以讀取文件內(nèi)容，可寫權(quán)限表示可以編輯、修改該文件內(nèi)容，可執(zhí)行權(quán)限表示該文件如果是腳本等可執(zhí)行文件，可以被用來執(zhí)行、完成特定任務(wù)。對(duì)于目錄來說，可讀權(quán)限表示可以查看該目錄下的文件及目錄的名字，可寫權(quán)限表示可以在目錄中創(chuàng)建和刪除文件、目錄，可執(zhí)行權(quán)限表示可以查看該目錄中文件及目錄的詳細(xì)信息，如文件或目錄的訪問權(quán)限、屬主、屬組、文件創(chuàng)建時(shí)間和文件大小等信息。目錄的可執(zhí)行權(quán)限還可以讓用戶將目錄切換為當(dāng)前工作目錄。在實(shí)際應(yīng)用中，文件和目錄的訪問權(quán)限是可讀、可寫和可執(zhí)行權(quán)限的組合。（一）文件和目錄的訪問權(quán)限概述文件和目錄的訪問權(quán)限，可通過字符界面和圖形化界面兩種模式來訪問和設(shè)置?！纠?-9】查看文件/etc/passwd的訪問用戶的訪問權(quán)限。[root@localhost～]#ls-l/etc/passwd-rw-r--r--.1rootroot26993月111:08/etc/passwd在上述例子中，顯示文件/etc/passwd的屬主為root，屬組為root，文件的訪問權(quán)限字符串為“rw-r--r--”。屬主訪問權(quán)限為“rw-”，即只有可讀和可寫權(quán)限。屬組root的訪問權(quán)限為“r--”，即只有可讀權(quán)限。其他用戶的訪問權(quán)限為“r--”，即只有可讀權(quán)限。（二）使用命令設(shè)置文件與目錄的訪問權(quán)限訪問權(quán)限的命令設(shè)置有兩種方法，其一是字符設(shè)定法，其二是數(shù)字設(shè)定法?！纠?-10】增加文件/tmp/first.sh的屬主可執(zhí)行權(quán)限，增加文件/tmp/file1.txt的屬組可寫權(quán)限。[root@localhost～]#chmodu+x/tmp/first.sh[root@localhost～]#chmodg+w/tmp/file1.txt用“u+x”表示屬主增加可執(zhí)行權(quán)限，用“g+w”表示屬組增加可寫權(quán)限?！纠?-11】取消文件/tmp/file2.txt其他用戶的可讀權(quán)限。[root@localhost～]#chmodo-r/tmp/file2.txt用“o-r”表示取消其他用戶可讀權(quán)限?！纠?-12】賦予文件/tmp/file3.txt其他用戶的可讀/寫權(quán)限。[root@localhost～]#chmodo=rw/tmp/file3.txt用“o=rw”表示其他用戶無論以前是什么權(quán)限，現(xiàn)在僅有可讀和可寫權(quán)限。

2．用數(shù)字設(shè)定法設(shè)置訪問用戶對(duì)文件或目錄的訪問權(quán)限在字符設(shè)定法中，模式用3個(gè)數(shù)字來表示就變成了數(shù)字設(shè)定法。這3個(gè)數(shù)字依次表示屬主、屬組和其他用戶的訪問權(quán)限。數(shù)字設(shè)定法的具體操作：0表示沒有權(quán)限，1表示可執(zhí)行權(quán)限，2表示可寫權(quán)限，4表示可讀權(quán)限。每一類用戶的權(quán)限是可讀、可寫和可執(zhí)行權(quán)限的數(shù)字之和?！纠?-15】用數(shù)字設(shè)定法設(shè)置文件/tmp/student1.txt僅屬主有可讀、可寫權(quán)限。[root@localhost～]#chmod600/tmp/student1.txt屬主權(quán)限數(shù)字是4（可讀）和2（可寫）相加為6，屬組權(quán)限數(shù)字為0(無任何權(quán)限)，其他用戶權(quán)限數(shù)字為0(無任何權(quán)限)，所以模式按照屬主、屬組和其他用戶的排列順序是600。（三）使用圖形化界面設(shè)置文件與目錄的訪問權(quán)限【例5-18】使用圖形化界面修改文件/tmp/test.txt屬組有可讀、可寫權(quán)限，其他用戶無權(quán)限。在Nautilus文件管理器中，右鍵單擊/tmp/test.txt文件，在彈出的菜單中選擇“屬性”菜單項(xiàng)，然后在彈出的“test.txt屬性”對(duì)話框中選擇“權(quán)限”選項(xiàng)卡，如圖5-3所示。其中，所有者的訪問權(quán)限為“讀寫”，組訪問權(quán)限為“只讀”，其他用戶的訪問權(quán)限為“只讀”?！皥?zhí)行”后的復(fù)選框“允許作為程序執(zhí)行文件”未被選中，表示所有用戶對(duì)文件都不具備可執(zhí)行權(quán)限。任務(wù)4管理磁盤分區(qū)工作任務(wù)通過閱讀文獻(xiàn)、查閱資料了解與認(rèn)識(shí)Linux磁盤分區(qū)。硬盤這種磁盤存儲(chǔ)設(shè)備在使用之前必須劃分成數(shù)塊區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都有數(shù)量不等的磁盤扇區(qū)，即擁有磁盤容量，這些區(qū)域叫做磁盤分區(qū)，也稱為分區(qū)。管理這些區(qū)域就是管理磁盤分區(qū)，包括創(chuàng)建、刪除、格式化、掛載及卸載磁盤分區(qū)等操作。（一）創(chuàng)建及刪除磁盤分區(qū)1．分區(qū)類型分區(qū)分為3種類型：主分區(qū)、擴(kuò)展分區(qū)和邏輯分區(qū)。2．磁盤及分區(qū)命名Linux系統(tǒng)將設(shè)備映射為文件。每個(gè)磁盤設(shè)備都有一個(gè)文件名，磁盤的每個(gè)分區(qū)也有文件名。常見的磁盤設(shè)備有SCSI硬盤、IDE硬盤和SATA硬盤。設(shè)備文件名和分區(qū)文件名保存在目錄/dev中?，F(xiàn)在的硬盤一般采用/dev/sdx方式來命名。其中x表示硬盤盤號(hào)。第1塊硬盤的硬盤盤號(hào)為a，第2塊硬盤的硬盤盤號(hào)為b，其余硬盤盤號(hào)以此類推。文件/dev/sda表示第1塊硬盤，文件/dev/sdb表示第2塊硬盤。3．使用fdisk命令分區(qū)fdisk命令是Linux系統(tǒng)中用來管理分區(qū)的命令，可執(zhí)行創(chuàng)建、刪除、顯示分區(qū)等操作。【例5-19】運(yùn)行在VMware中的Linux系統(tǒng)，添加了40GB的SCSI接口的虛擬磁盤，試顯示Linux系統(tǒng)中的磁盤分區(qū)信息。運(yùn)行fdisk-l命令，將顯示磁盤的基本信息及分區(qū)情況。[root@localhost~]#fdisk-lDisk/dev/sda：20GiB，21474836480字節(jié)，41943040個(gè)扇區(qū)單元：扇區(qū)/1*512=512字節(jié)扇區(qū)大小(邏輯/物理)：512字節(jié)/512字節(jié)I/O大小(最小/最佳)：512字節(jié)/512字節(jié)磁盤標(biāo)簽類型：dos磁盤標(biāo)識(shí)符：0xb0613858

設(shè)備

啟動(dòng)

起點(diǎn)

末尾

扇區(qū)大小Id類型/dev/sda1*2048209919920971521G83Linux/dev/sda22099200419430393984384019G8eLinuxLVM

Disk/dev/sdb：40GiB，42949672960字節(jié)，83886080個(gè)扇區(qū)單元：扇區(qū)/1*512=512字節(jié)扇區(qū)大小(邏輯/物理)：512字節(jié)/512字節(jié)I/O大小(最小/最佳)：512字節(jié)/512字節(jié)

Disk/dev/mapper/rhel-root：17GiB節(jié)，35643392個(gè)扇區(qū)單元：扇區(qū)/1*512=512字節(jié)扇區(qū)大小(邏輯/物理)：512字節(jié)/512字節(jié)I/O大小(最小/最佳)：512字節(jié)/512字節(jié)

Disk/dev/mapper/rhel-swap：2GiB，2147483648字節(jié)，4194304個(gè)扇區(qū)單元：扇區(qū)/1*512=512字節(jié)扇區(qū)大小(邏輯/物理)：512字節(jié)/512字節(jié)I/O大小(最小/最佳)：512字節(jié)/512字節(jié)[root@localhost~]#【例5-20】在例5-19基礎(chǔ)上，在磁盤/dev/sdb上創(chuàng)建3個(gè)主分區(qū)和一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)。第1個(gè)主分區(qū)10GB，第2個(gè)主分區(qū)和第3個(gè)主分區(qū)均為8GB，余下磁盤空間為擴(kuò)展分區(qū)。在創(chuàng)建多個(gè)主分區(qū)及擴(kuò)展分區(qū)時(shí)，分區(qū)步驟一般是先創(chuàng)建主分區(qū)，最后創(chuàng)建擴(kuò)展分區(qū)。分區(qū)操作有多個(gè)命令，這里使用fdisk命令來進(jìn)行分區(qū)。4．使用圖形化界面分區(qū)使用圖形化界面分區(qū)，利用了系統(tǒng)默認(rèn)安裝的“磁盤實(shí)用程序”軟件工具?！纠?-23】使用圖形化界面在沒有進(jìn)行過分區(qū)的大小為40G磁盤/dev/sdb上創(chuàng)建1個(gè)10GB的主分區(qū)。（二）格式化磁盤分區(qū)格式化磁盤分區(qū)就是在分區(qū)上建立文件系統(tǒng)。分區(qū)上只有建立了文件系統(tǒng)，才能將信息數(shù)據(jù)以文件的方式存儲(chǔ)到磁盤中，才能以文件的形式查詢到存儲(chǔ)在磁盤中的信息數(shù)據(jù)。分區(qū)上只有建立了文件系統(tǒng)，才能對(duì)文件設(shè)置訪問用戶，才能設(shè)置訪問用戶的訪問權(quán)限，才能使用目錄來管理文件。1．使用mkfs命令格式化磁盤分區(qū)基本功能：mkfs命令可以將磁盤分區(qū)格式化成不同的文件系統(tǒng)?！纠?-25】使用命令mkfs格式化一個(gè)全新的分區(qū)/dev/sdb1為ext4文件系統(tǒng)。[root@localhost~]#mkfs-text4/dev/sdb1mke2fs1.44.6(5-Mar-2019)創(chuàng)建含有2621440個(gè)塊（每塊4k）和655360個(gè)inode的文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)UUID：e1a27b81-87b4-4466-8381-fdd98aeb43a7超級(jí)塊的備份存儲(chǔ)于下列塊：

32768,98304,163840,229376,294912,819200,884736,1605632

正在分配組表：完成

正在寫入inode表：完成

創(chuàng)建日志（16384個(gè)塊）完成寫入超級(jí)塊和文件系統(tǒng)賬戶統(tǒng)計(jì)信息：已完成

[root@localhost~]#2．使用圖形化界面格式化磁盤分區(qū)當(dāng)需要對(duì)分區(qū)進(jìn)行格式化時(shí)，也可通過“磁盤實(shí)用程序”這個(gè)圖形化的軟件工具來完成。（三）掛載及卸載磁盤分區(qū)磁盤分區(qū)格式化后，必須與某一個(gè)目錄關(guān)聯(lián)后才能使用。分區(qū)同目錄關(guān)聯(lián)的過程叫作掛載，這個(gè)關(guān)聯(lián)的目錄叫作掛載點(diǎn)或掛載目錄。當(dāng)不使用這個(gè)分區(qū)時(shí)，可以把目錄同分區(qū)的關(guān)聯(lián)去掉，這個(gè)操作叫作卸載。分區(qū)掛載可使用mount命令來完成，分區(qū)卸載可使用umount命令來完成?！纠?-27】使用命令將格式化后的分區(qū)/dev/sdb1掛載到目錄/sdb1中。[root@localhost～]#mount/dev/sdb1/mnt/sdb1備注：使用這個(gè)命令前，要確保分區(qū)和目錄都存在。2．使用umount命令卸載分區(qū)基本功能：將磁盤分區(qū)卸載，不與目錄關(guān)聯(lián)?！纠?-28】使用命令卸載掛載到目錄/mnt/sdb1的磁盤分區(qū)/dev/sdb1。方法1：[root@localhost～]#umount/dev/sdb1方法2：[root@localhost～]#umount/mnt/sdb1任務(wù)5管理磁盤配額

工作任務(wù)通過閱讀文獻(xiàn)、查閱資料了解與認(rèn)識(shí)Linux磁盤配額。Linux系統(tǒng)可供多個(gè)用戶同時(shí)登錄使用，多個(gè)用戶會(huì)同時(shí)使用系統(tǒng)的磁盤存儲(chǔ)空間。如果有一個(gè)或多個(gè)用戶使用了大量的磁盤空間或創(chuàng)建了大量的文件，可能會(huì)導(dǎo)致磁盤空間用盡，從而影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行及其他用戶的正常使用，因此有必要限制用戶使用磁盤空間的大小和文件數(shù)量的多少。（一）磁盤配額概述Linux文件系統(tǒng)采用ext2、ext3或ext4格式，用戶的磁盤配額是設(shè)置用戶使用磁盤空間的大小和文件數(shù)量的多少，用戶組的磁盤配額是設(shè)置用戶組中各個(gè)用戶使用的磁盤空間和文件數(shù)量的總和。Linux文件系統(tǒng)采用xfs格式，不但可以設(shè)置用戶和用戶組的磁盤配額，還可以設(shè)置目錄的磁盤配額，即設(shè)置目錄中使用磁盤空間和文件數(shù)量的總和。Linux系統(tǒng)磁盤配額的設(shè)置需要經(jīng)過如下幾個(gè)步驟。1．掛載分區(qū)2．創(chuàng)建磁盤配額限制文件3．設(shè)置磁盤配額4．啟用磁盤配額功能5．關(guān)閉磁盤配額功能（三）測(cè)試磁盤配額1．測(cè)試磁盤配額使用情況方案2．查看磁盤配額的使用情況項(xiàng)目小結(jié)（1）Linux中的目錄是一種樹形結(jié)構(gòu)，根目錄為“/”，根目錄下有默認(rèn)的子目錄。（2）Linux中的文件及目錄的訪問用戶分為3類：屬主、屬組和其他用戶。每類用戶都可單獨(dú)設(shè)置其對(duì)文件或目錄的可讀、可寫及可執(zhí)行權(quán)限。改變屬主及屬組可使用chown命令，改變屬組還可使用chgrp命令，改變權(quán)限使用chmod命令。（3）磁盤需要先分區(qū)，然后對(duì)分區(qū)進(jìn)行格式化、掛載之后才能使用。fdisk命令用來創(chuàng)建分區(qū)和刪除分區(qū)，mkfs命令用來格式化分區(qū)，mount命令用來掛載分區(qū)，umount命令用來卸載分區(qū)。（4）Linux是多用戶可同時(shí)登錄使用的操作系統(tǒng)，設(shè)置磁盤配額非常重要。ext2、ext3和ext4系統(tǒng)使用setquota和edtquota命令設(shè)置磁盤配額，xfs系統(tǒng)還可使用xfs_quota命令設(shè)置磁盤配額。項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)文件系統(tǒng)及磁盤管理綜合實(shí)訓(xùn)1．實(shí)訓(xùn)目的（1）掌握屬主及屬組的設(shè)置方法。（2）掌握創(chuàng)建分區(qū)、刪除分區(qū)、格式化分區(qū)、掛載分區(qū)和卸載分區(qū)的方法。（3）掌握設(shè)置用戶及用戶組磁盤配額的方法。（4）掌握測(cè)試磁盤配額的方法。2．實(shí)訓(xùn)內(nèi)容（1）為本班同學(xué)分別創(chuàng)建用戶賬號(hào)，為本班創(chuàng)建一個(gè)用戶組，將本班同學(xué)用戶賬號(hào)加入這個(gè)用戶組中。（2）創(chuàng)建目錄/students，僅允許本班同學(xué)用戶賬號(hào)組成的用戶組有可讀、可寫及可執(zhí)行權(quán)限。（3）添加大小為40GB的磁盤，將整個(gè)磁盤空間創(chuàng)建為1個(gè)主分區(qū)，并格式化為ext4文件系統(tǒng)，掛載到目錄/students中，同時(shí)設(shè)置參數(shù)允許用戶及用戶組的磁盤配額功能。（4）為本班同學(xué)用戶賬號(hào)、本班同學(xué)用戶賬號(hào)組成的用戶組在目錄/students中設(shè)置磁盤配額：本班同學(xué)用戶賬號(hào)使用磁盤空間的大小硬性限制為500MB，本班同學(xué)用戶賬號(hào)組成的用戶組使用磁盤空間的大小硬性限制為20GB。（5）測(cè)試本班同學(xué)用戶賬號(hào)及本班同學(xué)用戶賬號(hào)組成的用戶組的磁盤配額使用情況。項(xiàng)目6

系統(tǒng)與進(jìn)程管理

【項(xiàng)目導(dǎo)讀】本項(xiàng)目介紹Linux系統(tǒng)的啟動(dòng)過程、進(jìn)程的概念及分類、用命令進(jìn)行進(jìn)程管理和在圖形界面中進(jìn)行進(jìn)程管理、進(jìn)程調(diào)度及服務(wù)管理。Linux進(jìn)程管理是操作系統(tǒng)中一個(gè)重要的任務(wù)，涉及創(chuàng)建、終止和調(diào)度進(jìn)程。在Linux系統(tǒng)中，一個(gè)進(jìn)程代表著一個(gè)正在運(yùn)行的程序?qū)嵗?。每個(gè)進(jìn)程都有自己的進(jìn)程標(biāo)識(shí)符（PID），并有自己的獨(dú)立內(nèi)存空間、執(zhí)行上下文和資源。任務(wù)6.1系統(tǒng)初始化過程管理

工作任務(wù)通過閱讀文獻(xiàn)、查閱資料了解與認(rèn)識(shí)Linux系統(tǒng)初始化過程。在Linux系統(tǒng)初始化引導(dǎo)過程中，Linux的內(nèi)核代碼被解壓至內(nèi)存中，但是Linux初始化還需要做一些準(zhǔn)備工作，Linux初始化內(nèi)核大部分是由C語言編寫，所以需要在初始前對(duì)cpu的棧寄存器等進(jìn)行設(shè)置，讓后續(xù)的C語言代碼工作。Linux系統(tǒng)在開機(jī)后要經(jīng)歷以下步驟才能完成整個(gè)啟動(dòng)的流程：BIOS自檢、系統(tǒng)引導(dǎo)、內(nèi)核引導(dǎo)和啟動(dòng)以及init系統(tǒng)初始化。1．BIOS自檢BIOS（BasicInput/OutputSystem），又稱基本輸入/輸出系統(tǒng)，可以視為永久記錄在ROM中的一個(gè)軟件，是操作系統(tǒng)輸入/輸出管理系統(tǒng)的一部分。2．系統(tǒng)引導(dǎo)（1）MBR介紹。MBR（MasterBootRecord，主引導(dǎo)記錄）存儲(chǔ)于磁盤的頭部，大小為512B（byte）。MBR由三部分組成，分別為主引導(dǎo)程序、硬盤分區(qū)表和硬盤有效標(biāo)志。其中，446B用于存儲(chǔ)主引導(dǎo)程序，64B用于存儲(chǔ)硬盤分區(qū)表信息，最后2B用于MBR的硬盤有效性檢查。（2）GRUB。GRUB（GrandUnifiedBootloader，多系統(tǒng)啟動(dòng)程序），它一般位于/boot/grub中。3．內(nèi)核引導(dǎo)和啟動(dòng)Kernel也叫內(nèi)核，是Linux系統(tǒng)最主要的程序，實(shí)際上，Kernel的文件很小，只保留了最基本的模塊，并以壓縮的文件形式存儲(chǔ)在硬盤中，當(dāng)GRUB將Kernel讀進(jìn)內(nèi)存，內(nèi)存即開始解壓縮內(nèi)核文件。initrd（InitialRAMDisk，初始RAM磁盤），它在GRUB這個(gè)步驟就被復(fù)制到了內(nèi)存中，這個(gè)文件是在安裝系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生的，是一個(gè)臨時(shí)的根文件系統(tǒng)（rootfs）。4．init系統(tǒng)初始化（1）init讀取/etc/inittab文件。init也叫初始化。顧名思義，該程序就是進(jìn)行OS初始化操作。（2）執(zhí)行/etc/rc.d/rc腳本。該文件定義了服務(wù)啟動(dòng)的順序是先K后S，S表示的是啟動(dòng)時(shí)需要開啟（Start）的服務(wù)內(nèi)容，K表示關(guān)機(jī)時(shí)需要關(guān)閉（Kill）的服務(wù)內(nèi)容。（3）執(zhí)行/etc/rc.d/rc.local腳本。當(dāng)執(zhí)行/etc/rc.d/rc3.d/S99local時(shí)，就是在執(zhí)行/etc/rc.d/rc.local。S99local是指向rc.local的符號(hào)鏈接。即一般來說，自定義的程序不需要執(zhí)行上面所說的建立Shell增加鏈接文件的煩瑣步驟，只需要將命令放在rc.local里面就可以了，這個(gè)Shell腳本就是保留給用戶自定義啟動(dòng)內(nèi)容的。（二）系統(tǒng)運(yùn)行級(jí)別設(shè)置1．Linux系統(tǒng)的7個(gè)運(yùn)行級(jí)別runlevel，也叫運(yùn)行級(jí)別，不同的級(jí)別啟動(dòng)的服務(wù)不同，這些級(jí)別定義在/etc/inittab中，init會(huì)根據(jù)定義的級(jí)別去執(zhí)行相應(yīng)目錄下的腳本，Linux的啟動(dòng)級(jí)別分為以下幾種。

運(yùn)行級(jí)別0：系統(tǒng)停機(jī)狀態(tài)。系統(tǒng)默認(rèn)運(yùn)行級(jí)別不能設(shè)為0，否則不能正常啟動(dòng)。

運(yùn)行級(jí)別1：?jiǎn)斡脩艄ぷ鳡顟B(tài)。

運(yùn)行級(jí)別2：多用戶狀態(tài)（沒有NFS）。

運(yùn)行級(jí)別3：完全的多用戶狀態(tài)（有NFS）。登錄后進(jìn)入控制臺(tái)命令行模式。

運(yùn)行級(jí)別4：系統(tǒng)未使用，保留。

運(yùn)行級(jí)別5：X11控制臺(tái)，登錄后進(jìn)入圖形GUI模式。

運(yùn)行級(jí)別6：系統(tǒng)正常關(guān)閉并重啟。默認(rèn)運(yùn)行級(jí)別不能設(shè)為6，否則不能正常啟動(dòng)。2．運(yùn)行級(jí)別原理介紹

在目錄/etc/rc.d/init.d下有許多服務(wù)器腳本程序，一般稱為服務(wù)（service）。

rcN.d目錄下都是一些符號(hào)鏈接文件，這些鏈接文件都指向init.d目錄下的service腳本文件，命名規(guī)則為“K+nn+服務(wù)名”或“S+nn+服務(wù)名”，其中nn為兩位數(shù)字。

系統(tǒng)會(huì)根據(jù)指定的運(yùn)行級(jí)別進(jìn)入對(duì)應(yīng)的rcN.d目錄，并按照文件名順序檢索目錄下的鏈接文件：對(duì)于以K（Kill）開頭的文件，系統(tǒng)將終止對(duì)應(yīng)的服務(wù)；對(duì)于以S（Start）開頭的文件，系統(tǒng)將啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的服務(wù)。任務(wù)6.2進(jìn)程管理與監(jiān)控

工作任務(wù)通過閱讀文獻(xiàn)、查閱資料了解與認(rèn)識(shí)Linux進(jìn)程管理與監(jiān)控。進(jìn)程是操作系統(tǒng)中一種較為抽象的概念，用來表示正在運(yùn)行的程序。在Linux中的進(jìn)程是具有獨(dú)立功能的程序的運(yùn)行過程，是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配的基本單位。在系統(tǒng)中可一次性地運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程。Linux在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)會(huì)為其分配一個(gè)唯一的進(jìn)程號(hào)（PID），以區(qū)分不同的進(jìn)程。1．進(jìn)程的概念一般認(rèn)為，進(jìn)程不是程序，進(jìn)程是由程序產(chǎn)生的用來描述程序動(dòng)態(tài)執(zhí)行的過程。因此進(jìn)程是程序的一次執(zhí)行的動(dòng)態(tài)子過程，它是動(dòng)態(tài)的、暫時(shí)的、不停止運(yùn)行的。2．作業(yè)的概念在Linux中正在執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的進(jìn)程可組成一個(gè)作業(yè)，一個(gè)作業(yè)可以啟動(dòng)多個(gè)進(jìn)程。并且根據(jù)工作方式的不同，作業(yè)可分為兩大類。

前臺(tái)作業(yè)：該進(jìn)程運(yùn)行于前臺(tái)，用戶可與進(jìn)程交互。

后臺(tái)作業(yè)：該進(jìn)程運(yùn)行于后臺(tái)，向終端輸出結(jié)果，用戶無法直接控制?！纠?-1】使用pstree查看Linux中的進(jìn)程樹。[root@localhost~]#pstree（二）

進(jìn)程的狀態(tài)在Linux中的進(jìn)程有以下7種狀態(tài)。（1）就緒狀態(tài)：進(jìn)程已經(jīng)獲得除CPU以外的運(yùn)行所需的全部資源。（2）運(yùn)行狀態(tài)：進(jìn)程正在運(yùn)行，并且占用CPU的資源。（3）等待狀態(tài)：進(jìn)程正在等待某一事件或某一資源。（4）掛起狀態(tài)：正在運(yùn)行的某個(gè)進(jìn)程因?yàn)槟硞€(gè)原因暫時(shí)停止運(yùn)行。（5）終止?fàn)顟B(tài)：該進(jìn)程已經(jīng)結(jié)束。（6）僵死狀態(tài)：進(jìn)程已停止運(yùn)行，但是還保留著相關(guān)的信息。（7）休眠狀態(tài)：進(jìn)程主動(dòng)暫時(shí)停止運(yùn)行。（三）進(jìn)程的分類Linux將進(jìn)程分為實(shí)時(shí)進(jìn)程和非實(shí)時(shí)進(jìn)程，其中非實(shí)時(shí)進(jìn)程可進(jìn)一步劃分為交互式進(jìn)程和批處理進(jìn)程。（四）

進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)是指在Linux中，按照CPU資源分配的先后順序形成的不同進(jìn)程的隊(duì)列。一般而言，優(yōu)先級(jí)高的進(jìn)程有優(yōu)先執(zhí)行的權(quán)利。如果用戶希望某個(gè)進(jìn)程盡快運(yùn)行，可以通過修改該進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)來改變其在隊(duì)列中的排列順序，從而使它優(yōu)先運(yùn)行。（五）進(jìn)程的屬性一個(gè)進(jìn)程可能包含有多個(gè)屬性參數(shù)，這些參數(shù)決定進(jìn)程的編號(hào)、被執(zhí)行的先后順序以及訪問資源的多少。本節(jié)將介紹進(jìn)程中的常見參數(shù)以及參數(shù)的含義。（1）進(jìn)程標(biāo)識(shí)（PID）。Linux系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程分配了一個(gè)標(biāo)識(shí)其身份的ID，稱為PID。每一個(gè)PID都有不同的權(quán)限，系統(tǒng)就通過這個(gè)PID來判斷該進(jìn)程的工作執(zhí)行方式。對(duì)于計(jì)算機(jī)而言，管理PID遠(yuǎn)比管理進(jìn)程名要輕松得多。（2）父進(jìn)程標(biāo)識(shí)（PPID）。在Linux中，進(jìn)程間是有相關(guān)性的，在用戶登錄Linux后，內(nèi)核會(huì)先自主地創(chuàng)建幾個(gè)進(jìn)程，再由這些進(jìn)程提供的接口去創(chuàng)建新的進(jìn)程。因此，可以認(rèn)為，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程被創(chuàng)建時(shí)，創(chuàng)建它的進(jìn)程就叫父進(jìn)程，用標(biāo)識(shí)PPID表示。而被創(chuàng)建的進(jìn)程叫子進(jìn)程。值得注意的是，進(jìn)程都是由父進(jìn)程通過“復(fù)制”的方式得來的。因此，子進(jìn)程與父進(jìn)程幾乎是一模一樣的。（六）使用命令進(jìn)行進(jìn)程管理1．管理進(jìn)程與作業(yè)的命令（1）jobs命令。jobs命令用于顯示當(dāng)前所有的作業(yè)。（2）ps命令。ps命令用于顯示進(jìn)程的狀態(tài)。[root@localhost～]#ps-l//顯示進(jìn)程詳細(xì)信息（3）kill命令。kill命令用于終止正在運(yùn)行的作業(yè)或進(jìn)程。超級(jí)用戶可以終止所有進(jìn)程，普通用戶只能終止自己?jiǎn)?dòng)的進(jìn)程?！纠?-2】用kill命令殺死指定的進(jìn)程。使用命令ps–ef|grepvim，找出特定的進(jìn)程，顯示出進(jìn)程號(hào)為5366，再使用命令kill5366殺死該進(jìn)程。（4）nice命令。nice命令用于設(shè)置將要啟動(dòng)的進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，如果不指定命令則顯示當(dāng)前的優(yōu)先級(jí)。進(jìn)程優(yōu)先級(jí)數(shù)值的范圍為-20～19，數(shù)字越小，優(yōu)先級(jí)就越高，-20是最大優(yōu)先級(jí)，19是最小優(yōu)先級(jí)。普通用戶只能在0～19之間調(diào)整進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)數(shù)值，只有超級(jí)用戶才有權(quán)調(diào)整更高的優(yōu)先級(jí)數(shù)值（-20～19）。2．實(shí)施系統(tǒng)監(jiān)控的命令（1）who命令。who命令用于查看當(dāng)前已登錄的所有用戶。（2）top命令。top命令用于即時(shí)跟蹤當(dāng)前系統(tǒng)中的進(jìn)程狀態(tài)，可以動(dòng)態(tài)顯示CPU信息、內(nèi)存利用率和進(jìn)程狀態(tài)等相關(guān)信息，也是目前應(yīng)用廣泛的實(shí)時(shí)系統(tǒng)性能檢測(cè)程序。任務(wù)6.3進(jìn)程調(diào)度

工作任務(wù)通過閱讀文獻(xiàn)、查閱資料了解與認(rèn)識(shí)Linux進(jìn)程調(diào)度。Linux系統(tǒng)允許用戶在特定的時(shí)間自動(dòng)執(zhí)行指定的任務(wù)，也允許用戶對(duì)任務(wù)進(jìn)行合理的安排，從而提高資源利用率，均衡系統(tǒng)的負(fù)載，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理的自動(dòng)化。（一）

進(jìn)程調(diào)度概述用戶對(duì)Linux系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度可使用以下方式進(jìn)行。

使用命令at調(diào)度偶爾運(yùn)行的進(jìn)程。

使用命令cron調(diào)度經(jīng)常運(yùn)行的進(jìn)程。1．a(chǎn)t命令用戶可以使用at命令來指定特定的日期和時(shí)間以便運(yùn)行某個(gè)程序?！纠?-4】用at命令創(chuàng)建三個(gè)不同時(shí)間的作業(yè)，假設(shè)現(xiàn)在時(shí)間為2023年3月4日早上9:57。具體操作步驟如下。（1）創(chuàng)建一個(gè)作業(yè)，時(shí)間在1分鐘以后。①

輸入命令：atnow+1minutes。②

輸入作業(yè)的內(nèi)容：welcome。③

按組合鍵Ctrl+D結(jié)束。2．a(chǎn)tq命令當(dāng)用戶使用at命令設(shè)定好作業(yè)計(jì)劃后，可以用atq命令查看已經(jīng)安排好的作業(yè)。例如：[root@localhost~]#atq//查看作業(yè)安排該命令運(yùn)行結(jié)果如下所示。7 SatMar411:00:002023aroot10 TueMar720:00:002023aroot3．a(chǎn)trm用戶創(chuàng)建了作業(yè)后，可使用命令atrm刪除作業(yè)。該命令語法如下。atrm作業(yè)號(hào)其中作業(yè)號(hào)用數(shù)字表示如之前顯示的7和10?！纠?-5】用atrm刪除之前的作業(yè)7。具體操作步驟如下。（1）輸入命令：atrm7。（2）用atq命令查看結(jié)果。顯示結(jié)果如圖下所示。[root@localhost~]#atrm7[root@localhost~]#atq10 TueMar720:00:002023aroot（三）crontab命令調(diào)度1．crontab的原理與之前講到的at命令不同，crontab用于周期性地執(zhí)行命令。在Linux中，如果用戶要執(zhí)行定期的作業(yè)，一般由cron來完成。2．crontab命令的使用crontab命令的語法如下。crontab（參數(shù)）cron服務(wù)的啟動(dòng)由于cron是Linux的內(nèi)置服務(wù)，但它不自動(dòng)啟動(dòng)，可以用以下的方法啟動(dòng)、關(guān)閉這個(gè)服務(wù)：/sbin/servicecrondstart//啟動(dòng)服務(wù)/sbin/servicecrondstop//關(guān)閉服務(wù)/sbin/servicecrondrestart//重啟服務(wù)/sbin/servicecrondreload//重新載入配置啟動(dòng)cron運(yùn)行如下所示。[root@localhost~]#/sbin/servicecrondstartRedirectingto/bin/systemctlstartcrond.service任務(wù)6.4服務(wù)管理

工作任務(wù)通過閱讀文獻(xiàn)、查閱資料了解與認(rèn)識(shí)Linux服務(wù)管理。Linux系統(tǒng)的服務(wù)分為獨(dú)立的服務(wù)和基于xinetd服務(wù)，獨(dú)立