第6章Linux运行级别与进程管理

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1、第6章 Linux运行级别级别 与进进程管理本章介绍了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6.1 Linux的运行级别 6.2 进程和作业 6.3 Linux的进程管理 6.4 任务调 度 6.5 系统日志管理6.1.1 Linux的启动过 程Linux的启动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/et

2、c/inittab执行/etc/rc.d/rc.local脚本程序执行/bin/login登录程序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。2设置Linux

3、的运行级别 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/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

4、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。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： rootrhel6 # /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。 rootrhel6 # /sbin/init 5 而下列命令将使系统重新启动： rootrhel6 # /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。 6.1

5、 Linux的运行级别 6.2 进程和作业 6.3 Linux的进程管理 6.4 任务调 度 6.5 系统日志管理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。

6、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 process）。 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。3进程的类型Linux系

7、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。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，

8、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。 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：rootrhel6 # cat file | wc l在这个命令中，作业“cat file|wc 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

9、作业。6.2.3 进程的启动进程的启动方式分为手工启动和调度启动两种。 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。6.1 Linux的运行级别 6.2 进程和作业 6.3 Linux的进程管理 6.4 任务调 度 6.5 系统日志管理6.3

10、.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。【例6-1】查看当前用户在当前控制台上启动的进程。 rootrhel6 # ps PID TTY TIME CMD 2135 tty1

11、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【例6-2】查看当前控制台上进程的详细信息。 rootrhel6 # ps l 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

12、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【例6-3】查看系统中每位用户的全部进程。 rootrhel6 # ps aux该命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 STA

13、T：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: rootrhel6 # ps auxgrep tom(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。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。2查看系统的作业 可以使用jobs命令为查看系统当前的所

14、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。 rootrhel6 # 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、工作状态、 作 业产生的命令。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 fi

15、le文件，然后使用【Ctrl+Z】组合键挂起vi进程，再 切换到后台。 rootrhel6 # vi file Ctrl+Z 1+ Stopped rootrhel6 # 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命令结尾 加上“”符号相似。（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。rootrhel6 # fg 14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命令，而没有指定优先级值，则 默认的优先等级为10。【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。 rootrhel6 # vi &