Linux进程管理（linux进程管理实验报告）

这篇主要讲解在Linux下进程的管理。

那么接下来就开始吧，如果文章有错误的地方请大家多多包涵，不吝在评论区指正哦~

声明：基于Centos6.9

一、Linux下的进程

每个用户均可同时运行多个程序。为了区分每一个运行的程序，Linux给每个进程都做了标识，称为进程号（process ID），每个进程的进程号是唯一的。

Linux 给每个进程都打上了运行者的标志，用户可以控制自己的进程：给自己的进程分配不同的优先级，也可以随时终止自己的进程。

• 进程从执行它的用户处继承UID、GID，从而决定对文件系统的存取和访问。

Linux 不可能在一个 CPU 上同时处理多个任务（作业）请求，而是采用 “分时” 技术来处理这些任务请求。

使用PID区分不同的进程

• 系统启动后的第一个进程是init，它的PID是1。init是唯一一个由系统内核直接运行的进程。
• 除了init之外，每个进程都有父进程（PPID标识）
• 每个进程还有四个与用户和组相关的识别号
• 实际用户识别号 （real user ID，RUID）
• 实际组识别号 （real group ID，RGID）
• 有效用户识别号 （effect user ID，EUID）
• 有效组识别号 （effect group ID，EGID）

1. RUID和RGID的作用：识别正在运行此进程的用户和组。
2. EUID和EGID的作用：确定一个进程对其访问的文件的权限。

进程类型：

• 交互进程
• 由一个Shell启动的进程。
• 交互进程既可以在前台运行，也可以在后台运行。
• 批处理进程
• 不与特定的终端相关联，提交到等待队列种顺序执行的进程。
• 守护进程（Daemon）
• 在Linux在启动时初始化，需要时运行于后台的进程。

进程的启动方式：

• 手工方式：使用操作系统提供的用户接口
• 前台
• 后台 （&）
• 调度方式：按照预先指定的时间执行
• at
• batch
• cron

前台进程：

• 指一个程序控制着标准输入/输出，在程序运行时，shell 被暂时挂起，直到该程序运行结束后，才退回到 shell。在这个过程中，用户不能再执行其它程序

后台进程：

• 用户不必等待程序运行结束就可以执行其它程序。运行后台进程的方法是在命令行最后加上 “&”

进程和作业的区别：

• 进程：操作系统的概念，由操作系统负责管理
• 作业：shell程序的概念，由shell程序负责管理
• 一个操作系统可以启动多个shell程序，shell本身也是一个进程
• 一个作业里至少包含一个进程，也可以包含多个进程
• 作业分前台和后台运行之分

有了上面的知识点，我们就可以画出这么一张流程图：

1.1管理进程常用命令

使用ps命令查看进程状态信息：

• ps -ef
• ps aux

ps命令参数说明：

ps命令输出说明：

还有其他几个常用命令：

• 注销后继续运行进程：nohup 命令 [选项] [参数] [输出文件] &
• 用过SpringBoot打jar包部署到Linux下的同学对上面这个命令一定不会陌生啦~
• 杀死进程：kill pid -9
• free：查看内存使用状况
• top ：查看实时刷新的系统进程信息
• 进程调度的优先权nice命令：
• 进程运行后调整优先级：renice命令。

作业控制是指控制当前正在运行的进程的行为，也被称为进程控制。

• 暂时停止某个运行程序 使用Ctrl+z
• 列举作业号码和名称：jobs
• 在后台恢复运行：bg [%作业号码]
• 在前台恢复运行：fg [%作业号码]
• 发送信号：kill -[信号] pid

1.2进程练习题

以root账户登录，运行ps命令，选项分别用-a和-af；观察对比结果，并截图；运行ps命令，选项为-ef，观察结果；运行ps，选项为au，观察结果，并截图。

切换到jkXX账户，用长格式列出/usr/bin/passwd命令，观察命令的权限属性；用后台方式运行passwd命令；运行ps命令，选项为-ao，参数为user,pid,ruid,euid,tty,cmd，观察结果并截图

切换到peter账户，用后台执行命令ls -l /usr/bin | more &，观察结果；上述命令再次执行两遍，观察结果；执行ps命令，选项为au，观察有哪些进程在运行；执行命令jobs，查看有哪些作业在运行；通过fg命令把后台命令转移到前台，使之结束，观察剩余作业；直到作业全部结束。

切换到jason账户，用nice命令启动在后台启动vi编辑软件，优先级增加10，用ps命令，选项为-l观察vi进程的优先级；用nice命令启动在后台启动vi编辑软件，优先级减少10，观察结果，为什么不成功；切换到root账户，用nice命令启动在后台启动vi编辑软件，优先级减少10；

ps命令中显示TTY代表什么？

答：tty代表字符终端。

ps命令的输出结果，哪个进程的状态为运行状态？哪个进程为休眠状态？

答：ps au命令的进程是运行状态，用R表示；其余的都是休眠状态。

passwd命令的euid为多少，它在执行中应获得谁的权限？

答：euid为0，它在执行中应获得文件所有者root的权限。

如果用chmod命令把passwd命令的suid属性去掉，在普通账户下运行passwd命令，可以修改密码吗？为什么？

答：不可以，因为passwd命令要修改shadow文件，shadow文件是root用户的，普通账户运行passwd命令，没有获得root用户权限，无法修改shadow文件。

nice命令减少优先级的值，需要什么样的权限？

答：需要root用户权限

二、守护进程

始终在后台运行并响应合法请求的程序称为守护（Daemon）进程。守护进程不是由用户启动运行的，也不与终端关联。

• 一个实际运行中的系统一般会有多个守护进程在运行，且各个系统中运行的守护进程都不尽相同。
• 除非程序异常中止或者人为终止，否则它们将一直运行下去直至系统关闭。
• UNIX/Linux的守护进程在Windows系统中被称作“服务”。

守护进程的分类：

• 系统守护进程
• 计划性任务 daemon：如 atd、crond
• 系统日志 daemon：如 rsyslogd
• 打印假脱机 daemon：如 cupsd、lpd
• 网络参数设置 daemon：如 network
• 网络守护进程：
• 各种网络协议侦听 daemon
• 如：sshd、httpd、postfix、vsftpd
• 网络超级服务器（Supper Server）
• 如：xinetd 或 inetd

超级服务器的引入xinetd：

• 对于系统所要提供的每一种网络服务，都必须运行一个监听某个端口连接发生的守护程序，这通常意味着系统资源的浪费。
• 为了避免系统资源浪费引入了“超级服务器”。超级服务器启动后同时监听它所管理的服务的所有端口
• 当有客户提出服务请求时
• 超级服务器会判断这是对哪一个服务的请求，然后再开启与此服务相应的守护进程
• 由超级服务器产生的某服务的进程处理客户的请求，当处理结束便终止此服务进程
• 超级服务器本身继续监听其他服务请求

守护进程的启动方式：

• 独立启动
• 独立运行的守护进程由init脚本负责管理，脚本存放在/etc/rc.d/init.d/目录下
• 所有的系统服务都是独立运行的。如：crond、syslogd等
• 一些常用的网络守护进程是独立运行的。如：httpd等
• 瞬态启动
• 由网络超级服务器（xinetd）运行的守护进程，由xinetd管理的守护进程的配置文件存在/etc/xinetd.d/目录下
• 默认的xinetd的主配置文件是/etc/xinetd.conf
• 一些不常用的网络守护进程是由xinetd启动的，如：telnet、 tftp等
• xinetd本身是独立运行的守护进程

2.1管理守护进程常用命令

chkconfig命令的功能

• 添加指定的新服务
• 清除指定的服务
• 显示由chkconfig管理的服务
• 改变服务的运行级别
• 检查服务的启动状态

chkconfig --list会显示出对应的运行级别：

• 0： 关机
• 1： 单用户
• 2： 无网络的多用户
• 3： 命令行模式
• 4： 未用
• 5： GUI（图形桌面 模式）
• 6 ： 重启

用ntsysv管理守护进程

使用service管理守护进程

• service --status-all
• service server-name status
• service server-name start|stop|restart

2.2守护进程练习题

安装守护进程工具ntsysv，并运行它；通过ntsysv界面，取消crond的自动启动，通过命令chkconfig来检查crond自动运行是否被取消；通过chkconfig命令设置crond启动启动，通过ntsysv检查结果；观察结果，并截图

编辑xinetd的主配置文件，修改链接instances = 2，重新启动xinetd；用putty以telnet方式连接到linux，用pstree命令观察xinetd启动的telnet进程数量；继续开启telnet链接，直到连接超过限制

编辑系统服务文件services，修改telnet服务的端口为27，重启xinetd；用putty以telnet方式连接到linux，显示当前的网络链接；恢复telnet默认的服务端口，并检查；观察结果，并截图。

telnet服务端口可以改变吗？如果可以改变，连接telnet服务应注意什么问题？

答：telnet服务端口可以改变。连接telnet服务的时候，应该注意端口号修改为正在提供telnet服务的端口号。

修改telnet配置文件，需要xinetd服务重启吗？为什么？

答：需要重新启动xinetd服务，因为xinetd作为超级服务器，它负责管理telnet服务的启动，也要同时查看telnet的服务配置文件。当telnet服务配置文件修改的时候，xinetd服务需要知道配置文件的变化，重新启动会重新读取配置文件的内容，使之生效。

Telnet为什么可以看到脚本程序的执行结果？

答：telnet是一个远程的字符界面的网络工具，它实现了远程字符界面的标准输入和输出功能；脚本执行的结果是输出到标准输出设备，也就是字符界面的屏幕，telnet将标准输出通过网络传递到telnet客户端的屏幕上显示，因此它可以看到脚本程序执行的结果。

通过ntsysv命令和chkconfig命令打开守护进程启动运行的结果是否完全一样？有什么不同？

答：ntntsysv命令关闭守护进程，只是改变了当前用户运行级别的守护进程开关，具体来说，改变了3号运行级别命令行模式的守护进程开关。chkconfig命令默认改变3、4、5级别的全部开关，chkconfig还可以指定某个运行级别的守护进程开关。

三、安排自动化任务

调度任务的守护进程：

• atd
• crond

安排调度任务的几个命令：

• at 安排作业在某一时刻执行一次
• batch 安排作业在系统负载不重时执行一次
• cron 安排周期性运行的作业

3.1atd守护进程

atd守护进程负责监控一次性任务的执行，atd守护进程的执行参数/etc/sysconfig/atd

控制普通用户的使用

• 若/etc/at.allow存在，仅列在其中的用户允许使用
• 若/etc/at.allow 不存在，检查/etc/at.deny，没有列于其中的所有用户允许使用
• 若两个文件均不存在，仅允许root用户使用
• 空的/etc/at.deny文件，表示允许所有用户使用（默认值）

如何使用：

• 安装命令yum install at
• atd的启动service atd start
• atd服务的查看chkconfig --list | grep atd或者ps -aef | grep atd
• at 命令格式及参数 at [-q 队列] [-f 文件名] 时间

3.2cron

• crond守护进程负责监控周期性任务的执行
• crond守护进程的执行参数配置文件/etc/sysconfig/crond

控制普通用户的使用

• 若/etc/cron.allow存在，仅列在其中的用户允许使用
• 若/etc/cron.allow 不存在，检查/etc/cron.deny，没有列于其中的所有用户允许使用
• 若两个文件均不存在，仅允许root用户使用
• 空的/etc/cron.deny文件，表示允许所有用户使用（默认值）

crond启动以后，每分钟唤醒一次，检测如下文件的变化并将其加载到内存

• /etc/crontab：是crontab格式（man 5 crontab）的文件
• /etc/cron.d/*：是crontab格式（man 5 crontab）的文件
• /var/spool/cron/*：是crontab格式（man 5 crontab）的文件
• /etc/anacrontab：是anacrontab格式（man 5 anacrontab）的文件

3.3安排自动化任务练习

安装at计划任务服务，并且启动它；在下午茶的时间，检查网卡信息；在两分钟之后，开启防火墙；2019年6月1日凌晨两点，服务器重启；明天晚上9点，关闭eth1；用命令检查正在等待的计划任务；用at -c检查正在等待任务的具体内容；删除其中一条任务，观察结果。观察结果，并截图

编辑一个文件myatXX（XX为学生的学号末两位），要求按顺序执行如下命令：返回用户主目录；查看用户账户名；查看当前系统运行的所有进程，并将记录保存到文件ps.log中；添加一个计划任务，要求下午5点执行文件中的命令；观察结果，并截图

用普通账户jsjXX登录，添加一个计划任务，明天中午关闭eth0；更改at命令的相关配置文件，禁止jsjXX执行at命令，试验证之

修改crontab文件，添加一个新的周期任务，要求如下：每间隔6个小时，把服务器正在监听的端口信息，保存到/root/net.txt文件中；每周五或者10，20，30日上午9：00到下午15：00，每个小时第10分钟，清除目录/tmp下的所有文件

添加一个脚本，要求：每月执行该任务，查找/home目录下30天没有修改的文件，并删除它；脚本名称为clean-home

登录jsj08 账务，用crontab -e命令编写一个周期任务，要求每个2分钟按顺序执行：显示当前系统时间；显示账户名；显示当前账户的进程信息；以上命令的结果，全部以追加式方式保存到用户主目录下文件，文件名为myplanXX（XX为学生的学号末两位）。用crontab -l检查编写的任务

myatXX文件是否要修改权限，才能执行？

答：不需要。atd服务只是从myatXX文件中读取内容，真正执行的命令会存放在另外一个文件，我们用at -c命令可以看到这个真正执行文件内容。

脚本放在哪个目录下？脚本需要添加可执行属性吗？

答：脚本根据不同的周期放到不同的目录下，本题以月为周期执行，因此放入/etc/cron.monthly目录下。脚本需要添加可执行属性，因为这是真正可执行的脚本。

普通用户可以修改at服务的配置文件吗？

答：修改at配置文件需要root权限，普通用户不可以修改at的配置文件。

四、总结

本文主要是总结了Linux下操作进程和自动化任务知识~~~这两个知识点在Linux下也是很重要的，是学习Linux的基础~

另外还有一些关于c++ Linux后台服务器开发的一些知识点分享：Linux，Nginx，MySQL，Redis，P2P，K8S，Docker，TCP/IP，协程，DPDK，webrtc，音视频等等视频。

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