实验 进程管理与系统监视

实验报告

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实验8项目名称：进程管理

1、实验目的

理解进程管理的基本原理方法，掌握在Linux系统中查看进程状态、控制进程以及调整进程优先级等基本方法。

2、实验内容

2.1 进程管理的基本概念

什么是进程管理？要理解这个概念，就必须理解什么是进程。进程是在《操作系统原理》课程中的一个核心概念。进程（Process）是程序的一个执行过程。进程需要占用各种系统资源，包括CPU、内存等，需要读写各类文件，调用各种系统功能。自然，从进程的创建到撤销，操作系统会为它安排一切。不过，操作系统的安排是根据固定的算法所进行，纵使这些算法能根据当前情况不断调整，但不可能预先知道你的需要，然后让某个进程在特定某个时间挂起，让某个进程的优先级升高等等。因此，进程管理是指根据当前实际需求，对进程加以特定的控制。

作为一个管理员，定时查看当前系统中各个进程的具体状态，捕捉各种进程运行的异常，合理分配各类资源，特别是CPU资源给不同的进程，对各类进程有计划地控制等等，都属于进程管理的内容。系统为管理员提供了一系列的工具和命令，以让管理员完成管理工作。

2.2进程管理的基本方法

2.2.1查看进程状态

获知进程状态是进程管理的第一步。UNIX系统为进程留了许多接口、命令和工具。最典型的是/proc文件系统。这是一个特殊的文件系统。在此文件系统中，每个目录对应于一个进程，目录的名称即为进程的PID号。进入某个进程对应的目录，里面有若干文件，这些文件记录了该进程当前运行的各种相关状态信息。应用程序可通过对这些文件打开并读取（部分甚至还能通过写文件控制进程）来获取进程信息。

例子：查看/proc文件系统

#cd /proc/

#ls

0 12294 16392 213144 28686 376918 53274 688280 864256

1 1245238 163974 217238 295118 381008 561308 69666 876674 ……

#cd 1

#ls

#cred lwp psinfo sigact status

对于管理员，更常用的方法是利用ps命令来获知进程的基本状态。请参考以下例子并完成问题。

命令：ps

功能：列出当前活动进程的状态

格式：ps [选项] [参数]

选项：如果不使用任何选项，则列表显示当前工作站的活动进程，并且仅显示部分字段的内容。由于关于ps的选项很多，没必要全部列出并记忆，更常用的做法是记住一些有特定功能的选项组合。常用的选项含义如下：

-f：生成一个长列表（部分字段仍然省略了，但比不加该选项的要多）

-l（list）：显示进程的全部列表字段信息

-e：显示除内核进程外的全部进程

-a：显示用户的全部进程

-u（user）：显示特定用户的进程，

-k（kernel）：显示内核进程

ps命令的一些常见的选项组合示例如下：

（1）仅显示当前工作站的活动进程

# ps

PID TTY TIME CMD

270396 pts/9 0:00 ps

725186 pts/9 0:00 –bash

（2）显示系统中除内核外的所有进程

# ps -e -f

UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD

root 1 0 0 Aug 24 - 0:02 /etc/init

……

Zianed 1343542 741620 0 19:29:52 - 0:00 sshd: Zianed@pts/1

（3）显示关于特定用户的进程

# ps -lu user

F S UID PID PPID C PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD

40001 A 85287 421918 905408 0 60 20 1d966400 1012 - 0:00 sshd 240001 A 85287 503876 421918 0 60 20 3b49400 1168 f1000600021e1478 pts/7 0:00 bash

（4）显示系统内核的进程

# ps -k

PID TTY TIME CMD

0 - 0:29 swapper

8196 - 2395:12 wait

12294 - 0:00 sched

（5）查看各个进程占用CPU的情况

#ps aux

USER PID %CPU %MEM SZ RSS TTY STAT STIME TIME COMMAND root 8196 12.1 0.0 384 384 - A Aug 24 3630:51 wait

……

上述每个例子返回结果都是以列表形式出现，列表中主要字段的含义如下，●PID：进程标识号

●PPID：进程的父进程标识号

●UID：进程所属的用户ID

●TTY：进程所属的终端号

●TIME：进程的执行时间总和

●CMD（command）：进程的命令名

●STIME：进程的启动时间

●PRI（priority）：进程的优先级，数字越大优先级越低

●NI（nice）：进程的谦让度

●S（status）：进程的状态，对于一般进程主要状态有：A(活动的)、T(已停止)、

Z(已取消)等。对于内核进程主要状态有：R(正在运行)、S(休眠)、T(已停止)、Z(已取消)等。

2.2.2控制作业的基本操作

除对进程进行控制外，作业（job）是另一个与进程控制密切相关的概念。简单来说，作业是用户向系统提交的一个任务请求，系统根据请求创建相应的进程完成该任务。用户每输入的一个shell命令其实都是一个作业，这个作业经解释后对应于一个到多个进程加以执行。

作业可以在前台执行，这是用户可以跟作业进行交互。当用户并不需要与作业交互，则作业也可以在后台执行。如果用户想作业启动之初就让其在后台运行，就需要在关于该作业的shell命令结尾加上“&”。作业执行时有作业号，用户可根据作业号对作业进行相应的控制，最基本的控制是将作业在终端的前后台之间切换。

命令：jobs

功能：查看当前用户的作业情况

格式：jobs

命令：bg

功能：将前台作业切换到后台执行

格式：bg 作业号