信創(chuàng)Linux操作系統(tǒng)管理（統(tǒng)信UOS版）項(xiàng)目四 進(jìn)程、任務(wù)與作業(yè)管理

項(xiàng)目四進(jìn)程、任務(wù)與作業(yè)管理知識(shí)目標(biāo)熟悉用戶管理操作的基本命令及命令的基本參數(shù)熟悉組管理操作的基本命令及命令的基本參數(shù)熟悉用戶和組相關(guān)文件管理操作的基本命令及命令基本參數(shù)熟悉密碼管理操作的基本命令及命令的基本參數(shù)熟悉文件管理操作的基本命令及命令的基本參數(shù)技能目標(biāo)熟練使用進(jìn)程管理命令掌握設(shè)置進(jìn)程優(yōu)先級(jí)方法知道進(jìn)程管理命令使用方法能夠創(chuàng)建指定任務(wù)目錄1-進(jìn)程管理2-作業(yè)的自動(dòng)調(diào)度1進(jìn)程的管理任務(wù)描述小明所管理的統(tǒng)信UOS系統(tǒng)服務(wù)器上運(yùn)行了很多服務(wù)程序，這些運(yùn)行中的程序在統(tǒng)信UOS系統(tǒng)中被稱為進(jìn)程，小明需要對(duì)進(jìn)程的運(yùn)行、暫停、恢復(fù)等進(jìn)行管理，并能夠處理內(nèi)存溢出導(dǎo)致的服務(wù)器崩潰等問題。任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備一、基本概念1.進(jìn)程與程序從用戶的角度看，進(jìn)程是程序的一個(gè)執(zhí)行實(shí)例，其表現(xiàn)方式是對(duì)一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)的加工和處理的動(dòng)態(tài)過程。程序是包含一系列指令的文件，是一種靜態(tài)信息，是一個(gè)存儲(chǔ)在磁盤上的可執(zhí)行文件；進(jìn)程是程序一次執(zhí)行過程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的概念。進(jìn)程包含執(zhí)行的程序、數(shù)據(jù)及執(zhí)行的狀態(tài)信息。知識(shí)準(zhǔn)備2.作業(yè)和任務(wù)在統(tǒng)信UOS系統(tǒng)中作業(yè)和任務(wù)是shell的概念，作業(yè)是一個(gè)運(yùn)行的shell，它可以在前臺(tái)運(yùn)行提供用戶操作，也可以暫?；蛟诤笈_(tái)運(yùn)行，但不接受終端的輸入，只能向終端輸出最后的結(jié)果。同一時(shí)間每個(gè)用戶只能有一個(gè)前臺(tái)作業(yè)。任務(wù)是一個(gè)抽象的概念，通常指一系列共同達(dá)到某個(gè)目的的操作。例如,讀取數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)放入內(nèi)存中的任務(wù)可以作為一個(gè)進(jìn)程來實(shí)現(xiàn)。作業(yè)和任務(wù)的區(qū)別是:作業(yè)是用戶向計(jì)算機(jī)提交的任務(wù)實(shí)體；而一個(gè)進(jìn)程是作業(yè)或任務(wù)的某個(gè)執(zhí)行過程。一個(gè)作業(yè)可由多個(gè)進(jìn)程組成。知識(shí)準(zhǔn)備二、進(jìn)程的管理1.調(diào)度策略與優(yōu)先級(jí)的計(jì)算調(diào)度策略是操作系統(tǒng)調(diào)度程序選擇就緒進(jìn)程分配處理器，或者選擇作業(yè)進(jìn)入內(nèi)存的策略。在UOS系統(tǒng)中，每個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行過程中的優(yōu)先級(jí)會(huì)一直變化，只有優(yōu)先級(jí)最高的進(jìn)程會(huì)被執(zhí)行。在Linux內(nèi)核中，有三種主要的調(diào)度策略，分別為SCHED_OTHER(分時(shí)調(diào)度策略)、SCHED_FIFO(實(shí)時(shí)調(diào)度策略，先到先服務(wù))、SCHED_RR(實(shí)時(shí)調(diào)度策略，時(shí)間片輪轉(zhuǎn))。優(yōu)先級(jí)的計(jì)算實(shí)質(zhì)與優(yōu)先數(shù)關(guān)聯(lián)，相關(guān)數(shù)為NICE。NICE值越大，代表優(yōu)先級(jí)越低，所執(zhí)行的功能就越少。知識(shí)準(zhǔn)備2.UOS系統(tǒng)的啟動(dòng)UOS的啟動(dòng)過程如下：（1）計(jì)算機(jī)連接電源后，啟動(dòng)BIOS（BasicInputOutputSystem，基本輸入輸出系統(tǒng)）。BIOS保存著計(jì)算機(jī)中最重要的基本輸入輸出程序、開機(jī)后的自檢程序和系統(tǒng)啟動(dòng)程序。（2）BIOS啟動(dòng)后開啟自檢功能，如果CPU、顯卡等硬件設(shè)備可以正常運(yùn)行則啟動(dòng)引導(dǎo)設(shè)備，一般是硬盤；BIOS判斷是否將控制權(quán)交給預(yù)設(shè)順序的設(shè)備，由計(jì)算去讀取硬盤或U盤的第一個(gè)扇區(qū)，即最前面的512個(gè)字節(jié)，如果可以引導(dǎo)設(shè)備，則該區(qū)域存放的信息為主引導(dǎo)分區(qū)記錄，否則按照預(yù)設(shè)順序識(shí)別下一個(gè)設(shè)備。（3）UOS使用GRUB(啟動(dòng)管理工具)讓用戶選擇操作系統(tǒng)，如圖4.1所示。（4）UOS系統(tǒng)內(nèi)核載入。知識(shí)準(zhǔn)備3.0#進(jìn)程與1#進(jìn)程（1）1#進(jìn)程是init()函數(shù)，在內(nèi)核態(tài)運(yùn)行，是內(nèi)核代碼，是系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)創(chuàng)建的進(jìn)程。它調(diào)用execve()函數(shù)，從文件/etc/inittab中加載可執(zhí)行程序init并執(zhí)行。（2）0#進(jìn)程是1#的父進(jìn)程。0#進(jìn)程執(zhí)行cpu_idle()函數(shù)，該函數(shù)僅有一條hlt匯編指令，在系統(tǒng)閑置時(shí)降低電力消耗和熱量的產(chǎn)生。UOS系統(tǒng)的進(jìn)程之間的家族關(guān)系可以在終端中輸入pstree命令來查看。圖4.2所示的為某個(gè)UOS系統(tǒng)的進(jìn)程樹的局部(運(yùn)用的是pstree-p的輸出)。知識(shí)準(zhǔn)備4.UOS的三類進(jìn)程UOS操作系統(tǒng)是多用戶、多任務(wù)的操作系統(tǒng)，在系統(tǒng)中會(huì)同時(shí)運(yùn)行許多進(jìn)程，如服務(wù)器進(jìn)程、用戶進(jìn)程等。這些進(jìn)程大致分為三類，分別為前臺(tái)進(jìn)程(ForegroundProcess)、后臺(tái)進(jìn)程(BackgroundProcess)和批處理進(jìn)程(BatchProcess)。（1）前臺(tái)進(jìn)程是用戶直接控制的用于完成某個(gè)任務(wù)的程序界面進(jìn)程，也被稱為終端交互式進(jìn)程。在前臺(tái)進(jìn)程中，一旦終端被關(guān)閉，進(jìn)程也會(huì)隨之消失。它從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀數(shù)據(jù)，向標(biāo)準(zhǔn)輸出寫數(shù)據(jù)，將錯(cuò)誤信息輸出到標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤。也可以是用戶直接交互控制的完成某種功能的進(jìn)程。（2）后臺(tái)進(jìn)程是指在系統(tǒng)后臺(tái)運(yùn)行的、不與用戶交互進(jìn)程，是運(yùn)行在后臺(tái)的特殊進(jìn)程。它獨(dú)立于控制終端并且周期性地執(zhí)行某種任務(wù)或等待處理某些發(fā)生的事件。前臺(tái)的進(jìn)程也可以放在后臺(tái)運(yùn)行，這時(shí)可能使用輸入輸出的重定向。守護(hù)進(jìn)程（Daemon）也叫服務(wù)器或精靈進(jìn)程，守護(hù)進(jìn)程一般是后臺(tái)進(jìn)程并且周期性地執(zhí)行某種任務(wù)或等待處理某些發(fā)生的事件。UOS的大多數(shù)服務(wù)器是用守護(hù)進(jìn)程實(shí)現(xiàn)的。（3）批處理進(jìn)程也被稱為shell程序，是用戶按照某種意圖將一批作業(yè)和任務(wù)通過編程的方法提交給系統(tǒng)，由系統(tǒng)在某個(gè)合適的時(shí)間調(diào)度和執(zhí)行的進(jìn)程。批處理進(jìn)程是在某個(gè)shell程序的控制下解釋執(zhí)行的。批處理進(jìn)程和終端沒有聯(lián)系，是一個(gè)進(jìn)程序列。知識(shí)準(zhǔn)備三、shell模式在shell的模式下，默認(rèn)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)shell提示符#(超級(jí)用戶)或$(普通用戶)。一旦出現(xiàn)了shell的提示符，用戶就可以輸入命令和命令所需的參數(shù)，按下回車鍵【Enter】后會(huì)由shell解釋并執(zhí)行。可以輸入exit命令或者通過注銷的方式，系統(tǒng)會(huì)返回登錄界面，退出shell模式。1.登錄shell登錄shell是指用戶登錄系統(tǒng)時(shí)所取得shell控制權(quán)限。在UOS系統(tǒng)中，用戶輸入用戶名和密碼后，系統(tǒng)會(huì)檢查/etc/shadow、/etc/passwd和/etc/group等用戶相關(guān)文件。如果用戶名和密碼合法，系統(tǒng)為用戶設(shè)置工作環(huán)境后會(huì)進(jìn)入shell，否則會(huì)要求用戶重新輸入用戶名和密碼。知識(shí)準(zhǔn)備1.登錄shell登錄shell是指用戶登錄系統(tǒng)時(shí)所取得shell控制權(quán)限。在UOS系統(tǒng)中，用戶輸入用戶名和密碼后，系統(tǒng)會(huì)檢查/etc/shadow、/etc/passwd和/etc/group等用戶相關(guān)文件。如果用戶名和密碼合法，系統(tǒng)為用戶設(shè)置工作環(huán)境后會(huì)進(jìn)入shell，否則會(huì)要求用戶重新輸入用戶名和密碼。2.用戶登錄控制在UOS系統(tǒng)中，root用戶登錄會(huì)默認(rèn)進(jìn)入目錄”/root”，普通用戶登錄會(huì)默認(rèn)進(jìn)入家目錄“/home/登錄的用戶名”。我們可以根據(jù)提示符判斷用戶類型，使用pwd命令可以顯示當(dāng)前所在的目錄。使用cd命令可以改變目錄的去向。在終端輸入w命令可以查看用戶信息，who命令顯示用戶名稱、用戶的機(jī)器名稱或tty號(hào)、遠(yuǎn)程主機(jī)地址、用戶登錄系統(tǒng)的時(shí)間等。用戶登錄shell的過程主要與shell的幾個(gè)啟動(dòng)控制文件相關(guān)：~/.bash_profile、~/.profile、/etc/bashrc或~/.bashrc文件相關(guān)，用戶只要修改其中一個(gè)文件就可以影響shell的啟動(dòng)。知識(shí)準(zhǔn)備3.shell命令cat/etc/shells命令用來查看用戶使用的機(jī)器中有哪些shell；echo$SHELL(一定要大寫)命令用來查看當(dāng)前使用的shell。用戶可以根據(jù)自己的需求更改shell用戶等操作。要?jiǎng)?chuàng)建或修改用戶，需要轉(zhuǎn)到超級(jí)用戶才能進(jìn)行。用戶可以在usradd或usermod命令后面加上-s的參數(shù)，加入指定的shell。uos中的chsh命令可以用來改變當(dāng)前的shell。知識(shí)準(zhǔn)備四、UOS的啟動(dòng)過程UOS的啟動(dòng)軟件包發(fā)展迅速，本書使用的systemd是目前十分完善的啟動(dòng)軟件包。1.systemdsystemd是Linux操作系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的組成部分，是一個(gè)Linux系統(tǒng)基礎(chǔ)組件的集合，負(fù)責(zé)啟動(dòng)其它程序。作為操作系統(tǒng)的第一個(gè)用戶進(jìn)程運(yùn)行并啟動(dòng)操作系統(tǒng)的其余部分，其主要作用是進(jìn)行操作系統(tǒng)和服務(wù)管理。systemd功能強(qiáng)大，管理范圍廣泛，但其核心只有一個(gè)/bin/systemd。Linux內(nèi)核啟動(dòng)后，它作為第一個(gè)被執(zhí)行的用戶進(jìn)程，起到了承上啟下的作用。當(dāng)某個(gè)進(jìn)程占用太多系統(tǒng)資源時(shí)，systemd有權(quán)執(zhí)行OutofMemory(OOM)killer機(jī)制來終止進(jìn)程，以此保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)不會(huì)因資源耗盡而崩潰。2.常用的unit類型systemdsystemd將各種系統(tǒng)啟動(dòng)和運(yùn)行相關(guān)的對(duì)象，表示為各種不同類型的單元unit，是基于unit來開啟和監(jiān)督系統(tǒng)。unit主要有service、socket、socket、device、swapfile、partition、filesystem、timer等。知識(shí)準(zhǔn)備3.systemctllist-unit-files命令systemctllist-unit-files命令用于列出unit的狀態(tài)，其語法格式如下：systemctllist-unit-files輸出結(jié)果有3列：UNITFILE、STAT、VENDORPRESET;3列的意義分別是：unit名、狀態(tài)、默認(rèn)狀態(tài)。unit的常見狀態(tài)有5種，分別為活動(dòng)狀態(tài)(active)、不活動(dòng)狀態(tài)(inactive)、激活狀態(tài)(activating)、禁止?fàn)顟B(tài)(deactivating)、失敗狀態(tài)(failed)。systemdunit的常見功能如表4.3所示。知識(shí)準(zhǔn)備五、進(jìn)程管理與調(diào)度命令1.ps命令ps命令用于檢查系統(tǒng)內(nèi)的進(jìn)程狀態(tài)，其語法格式如下：ps參數(shù)ps命令的部分參數(shù)如表4.1所示。2kill命令kill命令向PID指定的進(jìn)程發(fā)送SID指定的信號(hào)，其語法格式如下：kill-SIDPID例如，向進(jìn)程號(hào)是3360的進(jìn)程發(fā)送9號(hào)信號(hào)的語句如下：kill-93360知識(shí)準(zhǔn)備3.killall命令killall命令根據(jù)名稱向進(jìn)程發(fā)送信號(hào)或終止進(jìn)程的執(zhí)行，會(huì)終止指定名字的所有進(jìn)程，其語法格式如下：killall[options]name killall命令部分option參數(shù)如表4.4所示。知識(shí)準(zhǔn)備4.pgrep命令pgrep命令通過程序的名字查詢進(jìn)程，一般用來判斷程序是否正在運(yùn)行，其命令格式如下：格式：pgrep[參數(shù)]程序名pgrep命令常用參數(shù)如表4.5所示。知識(shí)準(zhǔn)備5.pkill命令pkill命令用于搜索進(jìn)程，但不是為了顯示，而是向搜索到的進(jìn)程發(fā)送信號(hào)，其命令格式如下：pkill[參數(shù)]程序名pkill命令的常用參數(shù)同pgrep命令的參數(shù)。知識(shí)準(zhǔn)備6.fuser命令fuser命令確定使用指定文件或文件系統(tǒng)的進(jìn)程，用來顯示當(dāng)前正在使用磁盤上某個(gè)文件、掛載點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)端口的程序，并給出程序進(jìn)程的詳細(xì)信息。fuser顯示使用指定文件或文件系統(tǒng)的進(jìn)程ID。默認(rèn)情況下每個(gè)文件名后面跟一個(gè)字母表示訪問類型。fuser命令的語法格式如下：fuser[參數(shù)]fuser的部分參數(shù)如表4.6所示。知識(shí)準(zhǔn)備7.nice命令nice命令用來設(shè)置cmd命令運(yùn)行的進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)為n，其語法格式如下：nice[-n][cmd[arg…]] 進(jìn)程默認(rèn)優(yōu)先級(jí)為10，范圍為-20~19（-20為最高優(yōu)先級(jí)，19為最低優(yōu)先級(jí)）。8.renicerenice命令用來改變正在運(yùn)行的進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，可以調(diào)整一個(gè)正在運(yùn)行的進(jìn)程的NICE值，其語法格式如下：renice[-n][-g|-p|-u]identifier…其參數(shù)說明如下：（1）[-n]：可選項(xiàng)，代表新的NICE值；（2）[-g|-p|-u]：-g指定進(jìn)程組名或PGID，-p指定進(jìn)程名或PID，-u指定用戶名或UID；知識(shí)準(zhǔn)備9.chroot命令chroot命令用來改變進(jìn)程的根目錄，把根目錄換成指定的目的目錄，其語法格式如下：chroot[path][command]在經(jīng)過chroot命令之后，系統(tǒng)讀取到的目錄和文件將是新根下的目錄和文件。這增加了系統(tǒng)的安全性，方便用戶特殊應(yīng)用。任務(wù)實(shí)施一、利用操作命令管理進(jìn)程1.查詢進(jìn)程狀態(tài)（1）用|管道和more連接起來分頁查看進(jìn)程，語句如下：#ps-aux|more （2）以長格式顯示所有進(jìn)程的信息，語句如下：#ps-el （3）查詢整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的進(jìn)程信息，語句如下：#ps-axj （4）以樹形結(jié)構(gòu)顯示進(jìn)程，語句如下：#ps-axjf （5）查詢所有進(jìn)程加上x參數(shù)表示會(huì)顯示沒有控制終端的進(jìn)程，語句如下：#ps-ax任務(wù)實(shí)施2.結(jié)束進(jìn)程（1）列出可用信號(hào)，語句如下：#Killall-l （2）結(jié)束所有的php-fpm進(jìn)程，語句如下：#killall-pphp-fpm 3.修改用戶的登錄shell（1）創(chuàng)建test用戶，并指定登錄shell為ybk：useradd-s/bin/ybktest（2）修改test用戶，并指定登錄shell為ybk：usermod-s/bin/ybktest 任務(wù)實(shí)施（3）將ybk用戶的登錄shell改為SHELL：chsh-sSHELLybk #（4）將默認(rèn)位置改變?yōu)楫?dāng)前設(shè)置的/bin/csh：chsh-s/bin/csh #通過-s參數(shù)改變當(dāng)前shell的設(shè)置4.設(shè)置進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)#vi& #在后臺(tái)運(yùn)行#nicevi& #設(shè)置默認(rèn)優(yōu)先級(jí)#nice-n19vi& #設(shè)置優(yōu)先級(jí)為19 任務(wù)實(shí)施5.服務(wù)管理#chkconfig--list #列出所有的系統(tǒng)服務(wù)#chkconfig--addhttpd #增加httpd服務(wù)#chkconfig--delhttpd #刪除httpd服務(wù)#chkconfig--levelhttpd2345on #設(shè)置httpd在運(yùn)行級(jí)別為2、3、4、5的情況下都是on(開啟)的狀態(tài)#chkconfignfs #檢查nfs服務(wù)在當(dāng)前運(yùn)行級(jí)別中是否為開機(jī)自啟動(dòng) #通過-s參數(shù)改變當(dāng)前shell的設(shè)置任務(wù)實(shí)施二、安裝LNMP進(jìn)程（1）查看服務(wù)器正在運(yùn)行的進(jìn)程，了解服務(wù)器運(yùn)行是否超負(fù)荷：ps-ax（2）安裝LNMP的進(jìn)程，安裝過程的選項(xiàng)都選擇默認(rèn)設(shè)置。wget/lnmp/lnmp1.9.tar.gz-cOlnmp1.9.tar.gz&&tarzxflnmp1.9.tar.gz&&cdlnmp1.9&&./install.shlnmp（3）將安裝LNMP進(jìn)程掛在后臺(tái)：Crtl+Z（4）查看被掛起的進(jìn)程：jobsps-ax|greplnmp任務(wù)實(shí)施（5）繼續(xù)進(jìn)行被掛起的進(jìn)程：fg（7）查看進(jìn)程號(hào)：掛起進(jìn)程：Crtl+Z查看進(jìn)程號(hào)：jos-l[1]+6544停止./install.shlnmp（8）終止指定進(jìn)程號(hào)進(jìn)程killall-96544（9）改變根目錄：#chroot/mnt/ls任務(wù)實(shí)施三、利用圖形界面管理進(jìn)程（1）啟動(dòng)進(jìn)程管理器，打開面板，在面板上的「主菜單」=>「系統(tǒng)監(jiān)視器」，出現(xiàn)如圖圖4.4系統(tǒng)監(jiān)視器窗口。分別單擊圖中1、2、3所示處，可應(yīng)用程序、我的進(jìn)程、所有進(jìn)程。2作業(yè)的自動(dòng)調(diào)度任務(wù)描述小明需要每天晚上8點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的備份，關(guān)閉nginx服務(wù)器，需要會(huì)使用任務(wù)自動(dòng)化的使用。任務(wù)分析知識(shí)準(zhǔn)備一、作業(yè)調(diào)度在操作系統(tǒng)中，除了可以使用相關(guān)的命令對(duì)正在運(yùn)行的程序進(jìn)行管理和控制，還可以使用相關(guān)命令對(duì)作業(yè)進(jìn)行調(diào)度。作業(yè)調(diào)度主要完成作業(yè)從后備狀態(tài)到執(zhí)行狀態(tài)，以及從執(zhí)行狀態(tài)到完成狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。具體來說，作業(yè)調(diào)度主要完成以下工作：（1）記錄系統(tǒng)中各個(gè)作業(yè)的情況；（2）按照某種調(diào)度算法從后備作業(yè)隊(duì)列中挑選作業(yè)，即決定接納進(jìn)入內(nèi)存的作業(yè)及其數(shù)量；（3）為選中的作業(yè)分配內(nèi)存和外設(shè)等資源；（4）為選中的作業(yè)建立相應(yīng)的進(jìn)程，并把該進(jìn)程放入就緒隊(duì)列中；（5）作業(yè)結(jié)束后進(jìn)行善后處理工作，如輸出必要的信息，收回該作業(yè)所占用的全部資源，撤消與該作業(yè)相關(guān)的全部進(jìn)程和該作業(yè)的JCB。知識(shí)準(zhǔn)備二、作業(yè)調(diào)度的基本命令用于作業(yè)調(diào)度的命令有at、batch、crontab等。1.at命令at命令用于在一個(gè)指定的時(shí)間執(zhí)行