Linux系统第6章_进程管理
06.第六章 SHELL
23
|
“|”是管线符号，将指令A的输出“流”到指令B输入。
格式：指令A|指令B
示例：
–
ls | sort > test.1
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Linux中的进程管理
识别linux中的用户身份
执行linux中的命令程序 查看系统中的进程状态
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3
shell简介
shell的发展
各种shell
进入shell 使用不同的shell
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4
Shell简介
什么是shell
Shell的英文意思是外壳，在linux中，shell实际上也是一个程序，它是用户和操作系统 间的命令解释器，负责接受用户输入的命令并将它翻译成操作系统能够理解的指令。 在Linux中不只一种shell程序。
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各种shell
sh:最早使用的一种shell。/bin/sh是一个符号链接到/bin/bash。
ash:即small bourne shell。由sh发展而来，是Linux里面最上的shell， 内置的命令也最少。执行文件是/bin/ash。
Linux是一个多人多任务操作系统,即使是只有一台PC，一样可以 让不只一个用户同时在主机上执行工作。在Linux系统内共有6个虚拟 终端，即同时可以有6个用户在一台PC上以文件模式登录Linux系统。 虚拟终端在系统中分别以tty0~tty5来表示，Alt+F1~F6键可以在虚 拟终端间切换。按Alt+F7键切换到X window的虚拟终端画面；要由X window切换到tty0~tty5的任何一个文字模式虚拟终端，可以用 Ctrl+Alt+F5~F6键切换。之前提到启动时若默认直接进入X window， 则按Ctrl+Alt+F3键切入第3个到文字模拟虚拟终端的登录画面。
《Linux操作系统》部分习题答案
第一章Linux系统简介一、思考题1.UNIX的大部分代码是用一种流行的程序设计语言编写的，该语言是什么？C语言2.UNIX系统的特点有哪些？·多任务·多用户·并行处理能力·设备无关性·工具·错误处理·强大的网络功能·开放性3.什么是Linux？其创始人是谁？Linux是一个功能强大的操作系统，同时它也是一个自由软件，是免费的、源代码开放的、可以自由使用的UNIX兼容产品。
其创始人是Linus4.Linux操作系统的诞生、发展和成长过程始终依赖者的重要支柱都有哪些？·UNIX操作系统·MINIX操作系统·GNU计划·POSIX标准·Internet5.简述Linux系统的特点。
·自由软件·良好的兼容性·多用户、多任务·良好的界面·丰富的网络功能·可靠地安全性、稳定性·支持多种平台6.常见的Linux的发行版本有哪些？·Red Hat Linux·Caldera OpenLinux·SuSE Linux·TurboLinux·红旗Linux·中软Linux二、选择题1.Linux最初是以MINIX操作系统为模板而开发出来的。
2.关于Linux内核版本的说法，下列选项中错误的是（C）。
A．表示为主版本号.次版本号.修正号B．1.2.3表示稳定的发行版C．1.3.3表示稳定的发行版D．2.2.5表示对内核2.2的第5次修正（补充：次版本号为偶数的是稳定版本；为奇数的则是测试版本。
）3.Linux属于自由软件。
4.自由软件的含义是软件可以自由修改和发布。
5.一下不具有多任务性的操作系统是DOS第二章Linux系统入门一、思考题1.Linux系统有哪些运行级别？其含义是什么？可用级别为0~6，其中0：关闭系统；6：重新启动，其他略。
电子科技大学 UNIX_Linux操作系统内核结构6章
一个进程的上下文包括五个方面： ①、被进程正文所定义的进程状态 ②、进程所使用的全局变量和数据结构的值 ③、机器寄存器的值 ④、进程表项proc结构和user结构中的值 ⑤、用户堆栈和核心堆栈中的值
“执行一个进程”——指系统在该进程的上下文中执行， 也就是进程的上下文确定和限制了进程的运行环境和空间。
可以随进程状态的变化而在内外存之间交换的进程控制信 息中的其余部分。
为了方便进程映像在内外之间交换，UNIX系统中把进程非 常驻内存部分作为一个整体，占用连续的存贮区，其顺序是： 首先是user结构（进程扩充控制块）和核心栈，然后是数据段 和用户栈。
16
进程user结构和核心栈合并构成进程的“本进程数据区— —ppda区（per process data area）。
15
在进程映像占用的内存被分配给其他进程之前，不但该进 程的程序和数据需要调出内存，该进程的控制信息也被调出内 存。但为了该进程能够再次被调入内存，内存中需要保留一部 分必要的信息，这就把进程控制信息也分成了常驻内存和非常 驻内存两部分： 常驻内存控制信息块
是系统需要经常查询以及恢复整个进程映象时所不可缺少 的信息。 非常驻内存控制信息块
7
3、进程的解释
在UNIX系统中进程的概念包含什么意义？
在较高级的方面 进程是一个重要的组织概念。可以把计算机系统看作是若
干进程组合的活动。进程是系统中活动的实体，它可以生成和 消灭，申请和释放资源，可以相互合作和竞争，而真正活动的 部件如处理机和外部设备则是看不见的。
在较低级方面 进程是不活动的实体，而处理机则是活动的，处理机的任
核心从一个进程转到另一个进程执行时，叫做“上下文切
换”，也就是系统从一个进程上下文确定的环境换到另一个进
linux进程管理的实验报告
实验报告：Linux进程管理1. 引言本实验报告将详细介绍Linux系统中进程管理的相关知识和操作。
进程管理是操作系统中的一个重要组成部分，它负责控制和调度系统中运行的各个进程，确保系统资源的合理分配和进程的正常运行。
在本实验中，我们将通过一系列步骤来了解Linux系统中进程的创建、监控和控制。
2. 实验环境为了完成本实验，我们需要在一台运行Linux操作系统的计算机上进行操作。
本实验报告基于Ubuntu 20.04 LTS操作系统进行撰写，但是适用于大多数Linux 发行版。
3. 实验步骤步骤一：创建新进程在Linux系统中，可以通过fork()系统调用来创建新的进程。
以下是一个简单的示例代码：#include <stdio.h>#include <unistd.h>int main() {pid_t pid = fork();if (pid == 0) {// 子进程逻辑printf("这是子进程\n");} else if (pid > 0) {// 父进程逻辑printf("这是父进程\n");} else {// 进程创建失败printf("进程创建失败\n");}return0;}步骤二：查看进程信息Linux系统提供了多种命令来查看系统中运行的进程信息。
以下是一些常用的命令：•ps：显示当前终端下的进程列表。
•top：实时显示进程的CPU、内存等资源占用情况。
•pstree：以树状结构显示进程的层次关系。
步骤三：杀死进程有时候我们需要终止一个运行中的进程，可以使用kill命令来发送终止信号给目标进程。
以下是一个示例：kill <PID>请将<PID>替换为目标进程的进程ID。
步骤四：进程优先级调整通过调整进程的优先级，可以影响进程在系统中的调度顺序。
在Linux系统中，可以使用nice命令来调整进程的优先级。
Linux进程管理-实验报告
《Linux 操作系统设计实践》实验一：进程管理实验目的：（1) 加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。
(2）进一步认识并发执行的实质.（3) 学习通过进程执行新的目标程序的方法。
(4) 了解Linux 系统中进程信号处理的基本原理.实验环境:Red Hat Linux实验内容：(1)进程的创建编写一段程序，使用系统调用fork（）创建两个子进程，当此进程运行时,在系统中有一个父进程和两个子进程活动，让每一个进程在屏幕上显示一个字符，父进程显示字符“a"；子进程分别显示字符“b”和字符“c”，试观察记录屏幕上的显示结果，并分析原因.程序代码:#include<stdio。
h〉int main（）｛int p1 ，p2 ；while（（p1=fork（））==-1)；if（p1==0）putchar（’b'）；else｛while（(p2=fork（））==—1)；if（p2==0）putchar（’c')；elseputchar(’a')；｝return 0；｝运行结果：bca分析:第一个while里调用fork（）函数一次,返回两次。
子进程P1得到的返回值是0,父进程得到的返回值是新子进程的进程ID（正整数)；接下来父进程和子进程P1两个分支运行,判断P1==0,子进程P1符合条件,输出“b”;接下来else里面的while里再调用fork（）函数一次,子进程P2得到的返回值是0，父进程得到的返回值是新子进程的进程ID(正整数）；接下来判断P2==0，子进程P2符合条件,输出“c”,接下来父进程输出“a”，程序结束。
（2)进程的控制①修改已编写的程序，将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话，在观察程序执行时屏幕上出现的现象，并分析原因。
程序代码：＃include〈stdio。
h>int main（）｛int p1,p2；while（（p1=fork（））==-1）；if（p1==0）printf("Child1 is running！\n”）;else{while（（p2=fork(））==—1）；if(p2==0)printf（”Child2 is running！\n”）;elseprintf(”Fath er is running！\n”）;｝return 0；｝运行结果:Child1 is running！Child2 is running!Father is running！分析：本实验和上一个实验一样,只是将每个进程输出一个字符改为每个进程输出一句话.第一个while里调用fork（）函数一次，返回两次。
操作系统-进程管理
02
最短作业优先（SJF）：优先调度预计运行时 间最短的进程。
03
最短剩余时间优先（SRTF）：优先调度剩余 时间最短的进程。
04
优先级调度：根据进程的优先级进行调度。
死锁的产生与预防
死锁的产生
死锁是指两个或多个进程在无限期地等待对方释放资源的现象。产生死锁的原因包括资源分配不当、 请求和保持、环路等待等。
操作系统-进程管理
• 进程管理概述 • 进程的同步与通信 • 进程调度与死锁 • 进程的并发控制 • 进程管理的发ห้องสมุดไป่ตู้趋势与挑战
01
进程管理概述
进程的定义与特点
01
进程是程序的一次执行，具有动态性、并发性、独立性和制 约性。
02
进程拥有独立的内存空间，执行过程中不受其他进程干扰。
03
进程是系统资源分配和调度的基本单位，能够充分利用系统 资源进行高效计算。
进程同步的机制
进程同步的机制主要包括信号量机制、消息传递机制和共享内存机制等。这些 机制通过不同的方式协调进程的执行顺序，以实现进程间的有效协作。
信号量机制
信号量的概念
信号量是一个整数值，用于表示系统资源或临界资源的数量 。信号量可以用来控制对共享资源的访问，以避免多个进程 同时访问导致的数据不一致问题。
消息传递的机制
消息传递的机制包括发送和接收操作。发送操作将消息发送给目标进程，接收操 作从消息队列中获取消息并进行处理。通过这种方式，多个进程可以通过发送和 接收消息来协调执行顺序和交换数据。
共享内存机制
共享内存的概念
共享内存是一种实现进程间通信的有效方式，通过共享一段内存空间来实现不同进程之间的数据交换和共享。
预防死锁的方法
Linux终端中的进程管理和监控
Linux终端中的进程管理和监控在Linux终端中，进程的管理和监控是系统管理者和开发人员必备的技能之一。
通过合理的进程管理和监控，可以保证系统的稳定性和正常运行。
本文将介绍Linux终端中进程管理和监控的相关知识，并提供一些实用的命令和工具供读者参考。
一、进程管理在Linux系统中，每个正在运行的程序都是一个进程。
进程管理的任务包括启动、停止、监控和调整进程的运行状态等。
下面是一些常用的进程管理命令及其功能：1. ps命令：用于查看当前系统中运行的进程信息。
通过不同的选项，可以显示进程的PID（进程ID）、状态、内存占用等详细信息。
2. kill命令：用于终止指定的进程。
可以通过进程ID（PID）或进程名来指定要终止的进程。
3. top命令：用于实时监控系统中的进程状态。
它可以显示当前运行的进程列表，并实时更新进程的CPU利用率、内存占用等信息。
4. renice命令：用于调整进程的优先级。
可以通过指定进程ID或进程名，设置进程的优先级，以调整系统资源的分配。
二、进程监控除了上述命令外，Linux终端还提供了一些工具用于进程的监控和管理。
下面是一些常用的进程监控工具及其功能：1. System Monitor：一个图形化的工具，用于实时监控系统的状态和进程信息。
它可以以图表的形式显示CPU利用率、内存占用、网络流量等信息，并提供用于杀死进程、调整优先级等功能。
2. htop：一个更加强大的进程监控工具，相比于top命令，htop提供了更多的功能和定制选项。
它可以以交互式的方式显示系统状态和进程信息，并允许用户进行进一步的操作，如终止进程、修改优先级等。
3. systemd：一个集成的系统和服务管理工具。
通过systemd，可以对系统中的进程进行监控和管理，包括启动、停止、重启进程等操作。
它还提供了一些高级功能，如进程的自动重启、进程的依赖管理等。
4. monit：一个轻量级的进程监控工具，可用于监控系统中的进程和服务。
Linux系统编程之进程控制（进程创建、终止、等待及替换）
Linux系统编程之进程控制（进程创建、终⽌、等待及替换）进程创建在上⼀节讲解进程概念时，我们提到fork函数是从已经存在的进程中创建⼀个新进程。
那么，系统是如何创建⼀个新进程的呢？这就需要我们更深⼊的剖析fork 函数。
1.1 fork函数的返回值调⽤fork创建进程时，原进程为⽗进程，新进程为⼦进程。
运⾏man fork后，我们可以看到如下信息：#include <unistd.h>pid_t fork(void);fork函数有两个返回值，⼦进程中返回0，⽗进程返回⼦进程pid，如果创建失败则返回-1。
实际上，当我们调⽤fork后，系统内核将会做：分配新的内存块和内核数据结构（如task_struct）给⼦进程将⽗进程的部分数据结构内容拷贝⾄⼦进程添加⼦进程到系统进程列表中fork返回，开始调度1.2 写时拷贝在创建进程的过程中，默认情况下，⽗⼦进程共享代码，但是数据是各⾃私有⼀份的。
如果⽗⼦只需要对数据进⾏读取，那么⼤多数的数据是不需要私有的。
这⾥有三点需要注意：第⼀，为什么⼦进程也会从fork之后开始执⾏？因为⽗⼦进程是共享代码的，在给⼦进程创建PCB时，⼦进程PCB中的⼤多数数据是⽗进程的拷贝，这⾥⾯就包括了程序计数器（PC）。
由于PC中的数据是即将执⾏的下⼀条指令的地址，所以当fork返回之后，⼦进程会和⽗进程⼀样，都执⾏fork之后的代码。
第⼆，创建进程时，⼦进程需要拷贝⽗进程所有的数据吗？⽗进程的数据有很多，但并不是所有的数据都要⽴马使⽤，因此并不是所有的数据都进⾏拷贝。
⼀般情况下，只有当⽗进程或者⼦进程对某些数据进⾏写操作时，操作系统才会从内存中申请内存块，将新的数据拷写⼊申请的内存块中，并且更改页表对应的页表项，这就是写时拷贝。
原理如下图所⽰：第三，为什么数据要各⾃私有？这是因为进程具有独⽴性，每个进程的运⾏不能⼲扰彼此。
1.3 fork函数的⽤法及其调⽤失败的原因fork函数的⽤法：⼀个⽗进程希望复制⾃⼰，通过条件判断，使⽗⼦进程分流同时执⾏不同的代码段。
linux的进程管理实验总结
linux的进程管理实验总结Linux的进程管理实验总结1. 引言Linux中的进程管理是操作系统的核心功能之一，在实际的系统运行中起着重要的作用。
进程管理能够有效地分配系统资源、管理进程的运行状态和优先级，以及监控进程的行为。
本文将以Linux的进程管理实验为主题，分步骤介绍实验过程及总结。
2. 实验目的本次实验的目的是理解Linux中进程的概念，掌握进程的创建、运行和终止的基本操作，以及进程的状态转换过程。
3. 实验环境本次实验使用的是Linux操作系统，可以选择使用虚拟机安装Linux或者使用Linux主机进行实验。
4. 实验步骤4.1 进程的创建在Linux中，可以使用系统调用fork()来创建一个新的子进程。
在实验中，可以编写一个简单的C程序来调用fork()系统调用，实现进程的创建。
具体步骤如下：（1）创建一个新的C程序文件，例如"process_create.c"。
（2）在C程序文件中，包含必要的头文件，如<stdio.h>和<unistd.h>。
（3）在C程序文件中，编写main()函数，调用fork()函数进行进程的创建。
（4）编译并运行该C程序文件，观察控制台输出结果。
实验中，可以通过观察控制台输出结果，判断新的子进程是否被成功创建。
4.2 进程的运行在Linux中，通过调用系统调用exec()可以用一个新的程序替换当前进程的执行。
可以使用exec()函数来实现进程的运行。
具体步骤如下：（1）创建一个新的C程序文件，例如"process_run.c"。
（2）在C程序文件中，包含必要的头文件和函数声明，如<stdio.h>和<unistd.h>。
（3）在C程序文件中，编写main()函数，调用execl()函数来执行一个可执行程序。
（4）编译并运行该C程序文件，观察控制台输出结果。
实验中，可以通过观察控制台输出结果，判断新的程序是否被成功执行。
《进程管理》PPT课件
-p
指定kill命令只显示进程的PlD，并不真正送出结束信号
-e
显示信号名称列表
整理ppt
12
三、 控制系统中的进程
Linux进程优先级(PR)，使用0～34的整数代表；整数值越低，标 示该进程优先级越高
nice命令 nice命令用于指定进程运行的优先级。其命令格式为：
# nice –n command
➢ 进程控制指的是控制正在运行的进程的行为。在Linux中也称为作 业控制。
➢ Shell将记录所有启动的进程情况，在每个进程执行过程中，用户 可以任意地挂起进程或重新启动进程。
➢ 作业控制是许多Shell的一个特性，使用户能在多个独立进程间进 行切换。
整理ppt
6
一、 进程的概念
进程的类型和启动方式
-c
当程序被交换到交换空间时，用于显示命令栏
-l
长格式显示
-w
宽行输出，不截取命令行
整理ppt
9
输出项 PID PPID TTY STAT TIME COMMDAN/CMD USER %CPU %MEM SIZE
二、 查看系统中的进程
ps命令输出的重要信息的含义
说明 进程号 父进程的进程号 进程启动的终端 进程当前状态，S代表休眠状态，R代表运行状态 进程自从启动以来占用CPU的总时间 进程的命令名 用户名 占用CPU时间与总时间的百分比 占用内存与系统内存总量的百分比 进程代码大小+数据大小+栈空间大小（单位：KB）
操作系统的进程管理
二、进程的创建和管理
1、加载程序：操作系统从文件系统或网络位置加载程序到内存中。 2、创建进程：操作系统为新加载的程序创建一个新的进程。
二、进程的创建和管理
3、分配资源：操作系统为新进程分配必要的资源，如内存空间，寄存器和文 件描述符等。
4、初始化寄存器：操作系统的调度器初始化寄存器以准备开始执行。
七、死锁问题
总结来说，操作系统的进程管理是计算机系统运行的关键部分。它负责创建、 调度和终止进程，确保所有的程序都能得到执行，同时处理各种可能的并发问题 以确保系统的稳定和高效运行。
参考内容
内容摘要
操作系统是计算机系统的核心，负责管理和协调硬件和软件资源的运行。其 中，进程管理是操作系统中的一个重要部分，它负责创建，调度和终止进程。
六、进程同步和通信
六、进程同步和通信
在多道程序环境下，需要解决的一个关键问题是如何协调并发执行的各道程 序的活动，这称为进程同步。在并发系统中，各个进程并行执行并且可能会相互 影响。例如，两个进程可能共享一个文件或者一个数据库，因此需要某种机制来 同步对共享资源的访问。此外，进程间还需要一种通信机制来交换信息。信号量 （semaphore）和管程（monitor）是两种常用的同步和通信方法。
操作系统的进程管理
目录
01 一、进程的基本概念
03 三、进程调度
02
二、进程的创建和管 理
04 四、进程的终止
目录
05 五、进程状态和转换
07 七、死锁问题
06 六、进程同步和通信 08 参考内容
内容摘要
操作系统是计算机系统的核心，负责管理和协调硬件和软件资源的运行。其 中，进程管理是操作系统中的一个重要部分，它负责创建，调度和终止进程。
第6章 linux进程控制开发及多线程编程
进程的状态
进程是程序的执行过程，根据它的生命周期可以划分成3种 状态。 执行态：该进程正在运行，即进程正在占用CPU。 就绪态：进程已经具备执行的一切条件，正在等待分配 CPU的处理时间片。 等待态：进程不能使用CPU，若等待事件发生（等待的 资源分配到）则可将其唤醒。
Linux下进程地址空间（1）
互斥锁线程控制 （1）
在同一时刻只能有一个线程掌握某个互斥锁，拥有上锁状态 的线程能够对共享资源进行操作。若其他线程希望上锁一个 已经被上锁的互斥锁，则该线程就会挂起，直到上锁的线程 释放掉互斥锁为止。
互斥锁机制主要包括下面的基本函数。 互斥锁初始化： pthread_mutex_init() 互斥锁上锁： pthread_mutex_lock() 互斥锁判断上锁：pthread_mutex_trylock() 互斥锁解锁： pthread_mutex_unlock() 消除互斥锁： pthread_mutex_destroy()
示例
阅读并执行示例7-2-4 开始
教材P216-P217
fork()
程序功能： （1）使用fork创建一个子进程， 然后让其子进程暂停5s（sleep函 数）。 （2）父进程使用waitpid，参数 WNOHANG使进程不会阻塞； （3）若子进程退出，则waitpid返 回子进程号，若没有则waitpid返 回0，并且父进程每隔一秒循环判 断。
因此，可以通过返回值来判定该进程是父进程还是子进程。
fork示例
1.Fork返回两个值返回到哪里？？
int main(void)
{
pid_t result;
2.怎样区分是父、子进程？？
result = fork();
Linux系统进程管理
该 命 令 的 一般 格 式 是 ：ｐ ［ 项 】 ｓ 选 ．以
・ 一 ：显 示 系统 中与ｔ 相 关 的 （ ａ ｔ ｙ 除
坏 系 统 的 目 的 。 比如 Ｈ ｔｄ 程 是 提 供 下是ｐ命令 常 用的选 项及 其含 义 ： ｔｐ 进 ｓ
维普资讯
文／ 洋 李
； 一 ：
Ｌ Ｌ ｉ 是一＾多 用户 多Ｊ 的操 作 和终 端 没 弯联 系 ．是 一个 进 程序 罗 。 王磬 ．
系 统 在 这 样 的系 统 口 各 种计 算 机 资 源 ： 交件 如 内存 以进 程 为 单 位 为 了协 调 多 个 进程 对 这 些 程 的 活 动 ． 以爱 它 们 对 系统 资源 的 使 月 情 况 从 而 实 施 霹进 程 和 资 源 的动 态 营 理 ．
态的进程尚不具备运行条件 即使ＣＵ Ｐ 空 闲 ．它 也 无 法 使 甩 ．这 种 状 态有 时也 称 为 和 采取 难应 的 应对 措 施，
Ｌｎ ｘ ｉｕ 进程基本原理
程 序 是 存 储 在磷 盘 上 包 含 可 执 机 器
不可运行状态或挂起状态．系统 中处于这 种状态的进程也可以是多个的． 进程的状态可依 据一定的条件和原因
而变化 状 态 如 图 １ 示 ．一 个运 行 的 进 程 可 所 后 条件 得 到 满 定 时 ． 又变 成 靛 绪
指令和数据 静态实肆 而连程是在操作 系统串现行豹特定仨务 ｜ 老实怔．Ｌｎ￣ 十 ｉ ｂ
进程的创建与管理
目录
实验1进程管理 ................................... 错误！未定义书签。
实验2进程间通信 .. (15)
实验3存储管理 (21)
实验4文件系统设计 (31)
从进程并发执行来看，输出bac,acb等情况都有可能。
运行结果：
分析：因为上述程序执行时，不同进程之间不存在共享临界资源问题，所以加锁与不
操作系统
实验报告
实验名称进程间通信 ______ 学院____计算机工程学院________ 班级______12信息______________ 学号______12142112____________ 姓名______王清霞______________ 2014年 11月 28日
分析：
运行的结果和预想的完全一样。
但在运行的过程中，发现每当CLIENT发送一次数据时，SERVER要等待大约0.1s才有响应。
同样，之后CLIENT又需要等待0.1s 送下一个数据。
操作系统
实验报告
实验名称存储管理 _______ 学院____计算机工程学院________ 班级______12信息______________ 学号______12142112____________ 姓名______王清霞______________
2014年12月05日
操作系统
实验报告
实验名称文件系统设计 _____ 学院____计算机工程学院_______ 班级______12信息____________ 学号______12142112___________ 姓名 ______王清霞___________ 2014年 12月12日。
linux进程管理的实验报告
linux进程管理的实验报告Linux进程管理的实验报告引言：Linux操作系统是一种开源的操作系统，以其稳定性和高度可定制性而受到广泛使用。
在Linux系统中，进程管理是一个重要的组成部分，它负责控制和管理系统中运行的进程。
本实验报告旨在探讨Linux进程管理的相关概念和实践。
一、进程的基本概念进程是指在计算机系统中正在运行的一个程序实例。
每个进程都有自己的内存空间、寄存器和状态。
在Linux系统中，每个进程都有一个唯一的进程标识符（PID），用于标识和管理进程。
二、进程的创建和终止在Linux系统中，进程的创建是通过fork()系统调用来实现的。
fork()系统调用会创建一个新的进程，新进程是原进程的一个副本，包括代码、数据和堆栈等。
新进程和原进程共享相同的代码段，但是拥有独立的数据和堆栈。
进程的终止可以通过exit()系统调用来实现。
当一个进程调用exit()系统调用时，它会释放所有的资源，并通知操作系统该进程已经终止。
此外，父进程可以通过wait()系统调用来等待子进程的终止，并获取子进程的退出状态。
三、进程的调度和优先级在Linux系统中，进程的调度是由调度器负责的。
调度器根据进程的优先级和调度策略来确定下一个要运行的进程。
Linux系统中有多种调度策略，如先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、轮转调度（Round Robin）等。
进程的优先级用一个数字表示，范围从-20到19，其中-20表示最高优先级，19表示最低优先级。
较高优先级的进程会被优先调度，以保证其能够及时响应用户的请求。
四、进程的状态转换在Linux系统中，进程可以处于不同的状态，如运行态、就绪态和阻塞态等。
进程的状态转换是由操作系统根据进程的行为和外部事件来控制的。
当一个进程被创建时，它处于就绪态，等待被调度执行。
当进程获得CPU资源并开始执行时，它进入运行态。
当进程需要等待某个事件发生时，如等待用户输入或等待某个文件读写完成，它会进入阻塞态。
Linux实验五 Linux进程管理
实验五Linux进程管理一、实验目的1．掌握Linux进程管理。
2．学习并掌握进程查看命令、进程终止命令。
3．使用at和cron服务实现Linux进程调度。
二、实验环境安装了Red Hat Linux9.0系统的计算机一台三、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析、结果）（一）进程查看、终止、挂起及暂停等操作1、使用ps命令查看和控制进程1）显示本用户进程#ps分析：显示进程：shell和ps2）显示所有用户的进程#ps –au分析：显示共有8个进程3）在后台运行cat命令#cat&分析：PID为27244）查看进程cat#ps aux |grep cat5）杀死进程cat#kill -9 cat6）再次查看进程cat，看看是否被杀死。
分析：结果显示已经杀死cat2、使用top命令查看和控制进程1）用top命令动态显示当前的进程。
分析：显示当前的进程2）只显示某一用户的进程（u）分析：pm进程的PID为123）杀死指定进程号的进程（k）3、挂起和恢复进程1）执行命令cat分析：重新执行cat命令，PID号变成28852）按【ctrl+z】挂起进程3）输入jobs命令，查看作业分析：按【ctrl+z】挂起进程后，用jobs命令查看作业，cat被挂起。
4）输入bg，把cat切换到后台执行5）输入fg，把cat切换到前台执行6）按【ctrl+c】结束进程（二）通过at命令实现计划任务1、5分钟后执行/bin/date#at now+5minutesat>/bin/dateat><EOT>(提示：输入【ctrl+d】job任务号at 年-月-日小时：分钟如何查看结果？2、查找系统中任何以c为后缀名的文档，将结果保存到$HOME/findc文件中，指定时间为2016年12月01日早上8点#at 8am 12/01/16at>find / -name ‘*.c’ >$HOME/findcat><EOT>job任务号at 年-月-日小时：分钟如何查看结果？分析：指定时间必须要在当前时间之后，将12月1日16点改为12月28日16点3、2题的命令写到$HOME/findjob中，使用at命令执行，并将结果保存到$HOME/findfc文件中，指定时间为当前时间后5分钟#vi $HOME/findjob内容如下：find / -name ‘*.c’ >$HOME/findfc存盘退出#at –f $HOME/findjob now+5minutes4、at命令实现在30天后统计/etc/inittab文件的行数，将统计结果发送至$HOME/initline文件中#at now+3daysat>wc –l /etc/inittab>>$HOME/initlineat><EOT>5、列出现有的所有at任务，并记下相关信息分析：5分钟已过去，第一个at计划已经执行，上面3个计划等待执行。
进程管理_实验报告
一、实验目的1. 理解Linux操作系统中进程的概念，明确进程与程序的区别。
2. 掌握Linux下进程的创建、调度、同步与通信等基本操作。
3. 学会使用Linux命令查看和管理进程。
二、实验环境1. 操作系统：Linux2. 编程语言：C/C++3. 开发工具：gcc、gdb三、实验内容1. 进程创建与调度2. 进程同步与互斥3. 进程通信4. 进程控制四、实验步骤1. 进程创建与调度（1）编写一个C程序，创建一个子进程，并在父进程中打印出子进程的进程标识符（PID）。
```c#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <sys/types.h>int main() {pid_t pid;pid = fork(); // 创建子进程if (pid == 0) { // 子进程printf("子进程的PID：%d\n", getpid());} else if (pid > 0) { // 父进程printf("父进程的PID：%d，子进程的PID：%d\n", getpid(), pid); } else {printf("创建子进程失败\n");}return 0;}```（2）编译并运行程序，观察结果。
2. 进程同步与互斥（1）编写一个C程序，使用互斥锁（mutex）实现两个进程的同步。
```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <pthread.h>pthread_mutex_t mutex;void thread_func(void arg) {pthread_mutex_lock(&mutex); // 获取互斥锁printf("线程 %ld 获取了互斥锁\n", pthread_self());sleep(1);pthread_mutex_unlock(&mutex); // 释放互斥锁return NULL;}int main() {pthread_t thread1, thread2;pthread_mutex_init(&mutex, NULL); // 初始化互斥锁pthread_create(&thread1, NULL, thread_func, (void )1);pthread_create(&thread2, NULL, thread_func, (void )2);pthread_join(thread1, NULL);pthread_join(thread2, NULL);pthread_mutex_destroy(&mutex); // 销毁互斥锁return 0;}```（2）编译并运行程序，观察结果。
Linux进程管理与调度
bitmap[BITMAP_SIZE];//优先级位图 queue[MAX_PRIO];//优先级队列
}
说明：每个运行队列有2个优先级数组，一个活跃的，一个过 期的。能够 提供 O(1)级算法复杂度的数据结构。
Linux进程调度实现
优先级数组的重置
通过维护2个优先级数组,active,expired, active数组上的进程还有剩余时间片， expired数组上的进程全部耗尽了时间片。
bonus = CURRENT_BONUS(p) – MAX_BONUS / 2; prio = p->static_prio – bonus; … ……
return prio;
} 说明：系统通过一系列宏计算出bonus.
bonus = （进程睡眠jiffers/HZ )*10 - 5
effective_prio()函数： 计算非实时进程的优先级，主要步骤如下： 算出当前进程平均睡眠时间。 得到进程的动态优先级。 static int effective_prio(task_t *p) { if (rt_task(p)) return p-> prio;
Linux进程实现——相关的系统调用
fork(): 创建普通进程,copy on write（要复制父进程的页表） 创建后子进程和父进程指向同一内存区域，仅当子进程有 write发生时候，才会把改动的区域copy到子进程新的地址空 间 vfork()： 共享创建，完全无拷贝。（子进程作为父进程的一个单独 线程在其地址空间运行，父进程阻塞） clone(): 介于fork()和vfork()之间，可以指定共享什么，拷贝什么。
动态优先级设置时机：
1）进程创建时 2）唤醒休眠进程时，会修正进程的优先级
Linux的进程控制
6.2.4 僵尸进程
编辑源程序代码：
此例中的子进程运行时间，明显 比父进程时间长。为了避免子进 程成为僵尸进程，父进程调用 wait，阻塞父进程的运行，等待 子进程正常结束，父进程才继续 运行，直到正常结束。
29
wait函数说明
30
6.2.4 僵尸进程
例6-7：设计一个程序，要求用户可以选择 是否复制进程，子进程模仿思科 (Cisco)1912交换机的开机界面，以命令行 的方式让用户选择进入，父进程判断子进 程是否正常终止。 流程图：
请编写并进行调试。
23
6.2.3 进程终止
滥用fork函数会占满系统进程，而且子进程 与父进程使用不同的内存空间，不断产生 子进程，也可能让系统资源消耗殆尽。 Linux环境下c终止进程主要用exit和_exit函 数。
观察结果可以看出，调
例6-5：设计一个程序，要求用e子xit进函数程时和，父缓冲进区
waitpid的作用和wait一样，但它并不一定要等待第一个终 止的子进程，它还有若干选项，也能支持作业控制。
实际上wait函数只是waitpid函数的一个特例，在Linux内部 实现wait函数时直接调用的就是waitpid函数。
27
6.2.4 僵尸进程
例6-6：设计一个程序，要求复制进程，子 进程显示自己的进程号(PID)后暂停一段时 间，父进程等待子进程正常结束，打印显 示等待的进程号(PID)和等待的进程退出状 态。 流程图：
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waitpid函数说明
34
3 Linux守护进程
守护进程（Daemon）是运行在后台的一种 特殊进程。 守护进程独立于控制终端并且周期性地执 行某种任务或等待处理某些发生的事件。 守护进程是一种很有用的进程。Linux的大 多数服务器就是用守护进程实现的。 同时，守护进程完成许多系统任务。
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0 3 * * 2,4,6
# crontab /root.cron
/sbin/shutdown -r now
Linux 进程管理
crontab命令提交的调度任务存放在 /var/spool/cron目录中，并且以提交的用户名 称命名，等待crond进程来调度执行。
Linux 进程管理
注意： （1）/etc/at.deny和/etc/at.allow文件 用于控制用户运行at的任务可以通过 /etc/at.deny和/etc/at.allow文件控制执行at命令的 用户，at.deny存放禁止执行at命令用户名； at.allow存放允许at命令的用户名。//禁止user1用 户执行at命令安排调度任务 #vi /etc/at.deny //向文件中添加如下内容 user1
进程管理
基础内容介绍
案例一及其相关内容 案例二及其相关内容 课程总结与操作实训 课后习题
进 程 管 理
第 六 章
Linux 进程管理
本章教学目标：
掌握进程管理的命令、cron的使用 熟悉进程的启动方式 了解进程定义、分类
Linux 进程管理
难点：
Linux进程管理
重点：
掌握如何使用进程管理命令及任务自动化操作。
利用at设置一个任务自动化，在当天17：00钟，在根目录 下自动创建一个abc目录，并进入到abc目录中，建立一个 空的文件test，同时对该文件进行打包成test.tar; 让该系统在每周的1、3、5下午17：30自动关闭该系统；
3.
4.
在该系统在每月的16号自动启动smb服务；
Linux 进程管理
Linux 进程管理
归纳与总结
通过本节课的学习我们要掌握以下内容： 进程管理的命令、cron的使用 进程的启动方式 进程定义、分类
Linux 进程管理
Linux 进程管理
课后习题
1、ps命令显示结果中STAT的s代表 B A、运行 B、休眠 C、终止 D、挂起 2、终止一个前台进程，可用 A A、ctrl+c B、ctrl+z C、alt+c D、alt+z 3、希望把某个在后台挂历起的作业转到后台继续运行，可使用 C A、nice B、fg C、bg D、renice 4、at 8:00 pm 是指 D A、当天早8点 B、每天早8点 C、每天晚上8点 D、 当天晚8点 5、在cron中若指定00 07 * * 2，4，6则2，4，6代表 D A、每月的2,4,6 B、每天的2,4,6 C、每小时的2,4,6 D、每周的2，4，6
# kill -9 3 # kill -9 3 5 8
//一次杀死3,5,8多个进程
Linux 进程管理
4、killall
• 功能：终止指定程序名的所有进程 • 格式： killall -9 程序名 • 实例：
#killall -9 vsftpd //杀死所有对应vsftpd程序的进程
Linux 进程管理
3、进程的基本状态及其转换 （1）进程的基本状态
• 运行态（running）:在CPU上运行 • 就绪态（ready）：获得了CPU外的一切资源， 可以随时被CPU调用 • 阻塞态（blocked）：也叫等待态，正在等待某 一事件的发生
Linux 进程管理
（2）进程间的转换
Linux 进程管理
# ps //显示当前用户进程 # ps –aux //显示所有进程信息
Linux 进程管理
# ps –aux USER PID %cpu %mem vsz rss tty stat start time command root 1 0.0 ０.3 1096 476 ? s 18:20 0:04 init ………………….. 说明：以上输出的信息包括 USER 进程的启动用户 PID 进程号（进程的唯一标识） ％CPU 占CPU的百分比 ％MEM 占用内存百分比 VSZ 占用的虚拟内存大小 RSS 占用的物理内存大小 TTY 进程的工作终端（？表示没有终端） STAT 进程的状态： R: 正在执行中 S: 静止状态 T: 暂停执行 Time 占用的cpu的时间 Command 运行的程序
与案例有关的内容分析
7-3 任务的自动化
1、at (后台运行一次)
• • • 功能：安排系统在指定时间运行程序 格式：at [参数] 时间 参数：
-m -f 文件名 -q [a-z] //任务结束后会发送mail通知用户 //从指定文件中读取执行的命令 //指定使用的队列
Linux 进程管理
Linux 进程管理
系统管理的其它命令
1. last
功能：显示先前用户登录信息 格式：# last [参数] 参数： -n //列出前n行 username //显示指定用户的登录信息 实例： #last root //显示超级用户登录信息
Linux 进程管理
2. date
功能：显示或设定系统日期、时间 格式： #date [MMDDhhmm[CC]YY[.ss]] 实例： # date //显示日期和时间 # date 082409452005.30 //设定日期和时间
Linux 进程管理
2、top
• • • 功能：动态显示系统进程信息 格式：top 实例：
# top (默认每５秒钟刷新一次) top的操作命令:
• help • k PID • q
//获取top的帮助 //终止指定的进程 //退出top
Linux 进程管理
3、kill
• • • 功能：终止进程 格式：kill -9 PID 实例：
Linux 进程管理
• 实例：
# at 21:00 3/11/2005 >cd /back/ >tar -cvf tmp.tar /tmp >init 0 ctrl+d //结束作业
Linux 进程管理
与at相关的还有atq显示队列中的作业信息命令 和atrm删除队列作业的命令，如下例所示。 //显示at等待队列的作业信息 #atq 1 2007-01-25 23:00 a root 2 2007-01-25 00:00 a root //删除at等待队列中序号为1的作业 [root@RHEL4 /]#atrm 1
Linux 进程管理
（3）bg
功能：恢复后台挂起的进程在后台运行 格式：bg [作业编号] • ctrl+z 将前台程序转入后台停止运行 • ctrl+c 将终止前台程序的运行 实例： • #bg //将队首的作业调入后台运行 • #bg 3 //将3号作业调入后台运行
Linux 进程管理
7-2 进程管理的常用命令
1、ps • 功能：静态显示系统进程信息 • 格式：ps [参数] • 参数： -a //显示所有进程（不包括没有终端的进程） -u //显示用户名和启动时间 -x //显示没有终端的进程 -e //显示所有进程（不显示进程状态）
Linux 进程管理
• 实例：
6、pstree
功能：显示系统中已经运行的服务进程/显示守护进程树
# pstree
#pstree|grep dhcpd
Linux 进程管理
分组操作
…………………………
点评、操作演示：
………………………………………..
Linux 进程管理
Linux 进程管理
案例二
1.
2.
把当前时间改为2008年8月8日16点30分30秒；
Linux 进程管理
Linux 进程管理
给出案例
案例一
1. 利用VI手工启动两个进程在后台运行；
2.
3. 4. 5.
用VI编辑一个文件，并转入到后台运行；
把在后台运行中最前面的VI进程调入到前台运行； 杀死中间的一个VI进程； 一次性全部杀死所有的VI进程；
Linux 进程管理
与案例有关的内容分析
Linux 进程管理
3. time
功能：测定执行特定的命令所用的时间等信息 格式：# time <COMMAND> 实例： # time ls
Linux 进程管理
4. whoami 功能：显示当前登录的用户名 实例: #whoami
Linux 进程管理
5. id
功能：显示当前用户的详细ID 格式：# id〔参数〕 参数： -a 显示所有ID信息 -u 显示UID -g 显示用户所属组的GID -G 显示用户附加组GID 实例： # id # id -u
Linux 进程管理
5、作业的前后台操作 （１）jobs
• • • 功能：查看后台作业 格式：jobs 实例：
# jobs
Linux 进程管理
（２）fg
• 功能：把后台的作业调入前台运行 • 格式：# fg [作业编号] • 实例：
# fg # fg 2 //队首的作业调入前台运行 //将队列中的2号作业调入前台运行
4、进程的类型
• • • 交互进程：由shell启动,可以工作在前/后台 批处理进程：不需要与终端相关，提交在 等待队列的作业 守护进程：shell/linux系统自动启动，工作 在后台，用于监视特定服务
Linux 进程管理
5、进程启动方法 进程的启动是由于执行一个程序而启动 的，在Red Hat Enterprise Linux AS 5.0系统 中启动进程的方式有两种 ： （１）手工启动 • 前台：直接输入程序名（如:#vi） • 后台：程序名后加&（如:#vi&） （２）调度启动 • 系统在指定时间运行指定的程序
• 时间的表示方法：
绝对表示方法：
midnight //当天午夜 moon //当天中午 teatime //当天下午4点 hh:mm mm/dd/yy