深入浅出:Linux进程详解 (linux 进程 详解)

Linux是一种非常流行的操作系统,在web服务器和云服务器中经常被使用。Linux不仅稳定、安全,而且具有开放源代码的优势,同时适用于服务器和个人电脑。本文将深入浅出的讲解Linux进程的详解,以便更好的掌握Linux操作系统运行过程。

1. 进程简介

在Linux系统中,进程是指正在运行的程序实例。每个进程有自己的进程号(PID)和资源(CPU时间、内存等),可以单独运行、暂停和停止。进程是Linux系统的基本概念,为系统的正常运行和管理提供了必要的支持。

每个进程都有一个父进程,除了进程1以外,进程1是系统启动的之一个进程,通常是init或systemd。当一个进程fork()一个子进程时,父进程会变成新进程的父进程。

2. 进程状态

Linux中的进程有5种状态,分别是运行(Running)、等待(Wting)、停止(Stopped)、僵尸(Zombie)和跟踪(Tracing)。进程的状态由进程状态字(Process state)标示,以及它的任务状态如睡眠状态(sleeping state),停止状态(stopped state)等组成。

运行状态(Running):进程正在运行,正在使用CPU资源。

等待状态(Wting):进程在等待某些事件的发生,比如IO操作等。

停止状态(Stopped):进程被SIGSTOP或SIGTSTP信号停止,或被一个终止信号(SIGKILL或SIGTERM)强制杀死。

僵尸状态(Zombie):当进程结束时,在其结束状态之前作为占位符存在的进程,会保留其PID并终止其存在,但是相关信息仍然存在于进程表中,直到其父进程读取其终结状态信息。

跟踪状态(Tracing):进程正在被另一个进程追踪时的状态,例如使用gdb进行调试时。

3. 进程树

在Linux系统中,每个进程都是从一个父进程fork()出来的。形成了一个进程树,进程树的根节点是PID为1的init进程。每个进程都有其父进程和子进程,形成了层次结构。

通过在终端输入pstree命令可以查看进程树的结构。

4. 进程优先级

进程优先级在Linux系统中是一个重要概念,Linux中进程的优先级范围为-20 到 +19。A进程的优先级大于B进程意味着A拥有更多的CPU资源,导致B等待CPU调度,CPU不时地切换处理器上的运行进程。优先级为负数的进程表示它们比优先级为正数的进程更重要。

nice值控制进程的优先级,nice值是一个来自-20到19的整数值。nice值越低,进程优先级越高。可以使用nice或renice命令设置进程的nice值。

5. 进程间通信

在Linux系统中,没有一个进程可以完全独立运行。因此,进程间通信(IPC)是必要的,可以协调多个进程之间的数据传输和同步。

Linux中的IPC主要有以下4种:

(1) 管道(Pipe):管道是一个数据传输机制,被用于在父子进程或兄弟进程之间建立一个单向的通道,它具有一定的信号量特征,可以用于同步通信。

(2) 共享内存(Shared Memory):共享内存是最快的进程间通信方式之一,是一个将内存片段映射到多个进程地址空间的机制。

(3) 信号(Signal):信号是用来通知进程发生了某个事件,比如硬件错误、I/O完成等。

(4) 消息队列(Message Queue):消息队列是一种在多个进程间传递数据的通信方法。不同进程通过消息队列存储和读取数据,可以用于同步通信和异步通信。

6. 进程管理命令

(1) ps命令:ps命令用于列出当前正在运行的进程信息。

ps aux:列出当前所有进程信息。

ps aux | grep XXX:查找指定进程名包含XXX的进程信息。

ps aux | grep XXX | grep -v grep:去除grep自身进程。

(2) top命令:top命令用于实时查看系统中进程信息。

(3) kill命令:kill命令用于发送信号给进程,以便结束或改变它们的状态。

kill PID:杀死指定PID的进程。

kill -9 PID:强制杀死指定PID的进程。

(4) nice命令:nice命令用于设置或调整进程的优先级。

nice -n NUM 命令:启动一个进程,并以指定的优先级NUM运行。

(5) renice命令:renice命令用于调整已经在运行的进程的优先级。

renice NUM PID:将指定PID的进程nice值设置为NUM。

7.

Linux操作系统中的进程是其核心机制之一,它用于控制计算机资源、控制进程之间的通信和时间。在本文中,我们详细讲解了Linux进程的状态、树、优先级和IPC方式,以及Linux进程管理命令。使用这些知识可以更好的了解Linux的运行机制,并进行更高效的系统管理。

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求linux init进程详解

Linux init详解

init是Linux系统操作中不可缺少的程序之一。

所谓的init进程,它是一个由内核启动的用户级进程。孙配

内核自行启动(已经被载入内存,开始运行,并已初始化所有的设备驱动程序和数据结构等)之后,就通过启动一个用户级程序init的方式,完成引导进程。所以,init始终是之一个进程(其进程编号始终为1)。

内核会在过去曾使用过init的几个地方查找它,它的正确位置(对Linux系统来说)是/in/init。如果内核找不到init,它就会试着运行/bin/则桥指sh,如果运行失败,系统的启动也会失败。

一、什么是INIT:

init是Linux系统操作中不可缺少的程序之一。

所谓的init进程,它是一个由内核启动的用户级进程。

内核自行启动(已经被载入内存,开始运行,并已初始化所有的设备驱动程序和数据结构等)之后,就通过启动一个用户级程序init的方式,完成引导进程。所以,init始终是之一个进程(其进程编号始终为1)。

内核会在过去曾使用过init的几个地方查找它,它的正确位置(对Linux系统来说)是/in/init。如果内核找不到init,它就会试着运行/bin/sh,如果运行失败,系统的启动也会失败。

二、运行级别

那么,到底什么是运行级呢?

简单的说,运行级就是操作系统当前正在运行的功能级别。这个级别从1到6 ,具有不同的功能。

不同的运行级定义如下:(可以参考Red Hat Linux 里面的/etc/inittab)

# 0 – 停机(千万不能把initdefault 设置为0 )

# 1 – 单用户模式

# 2 – 多用户,没有 NFS

# 3 – 完全多用户模式(标准的运行级)

# 4 – 没有用到

# 5 – X11 (xwindow)

# 6 – 重新启动 (千万不要把initdefault 设置为6 )

这些级别在/etc/inittab 文件里指定。这个文件是init 程序寻找的主要文件,更先运行的服务是放在/etc/rc.d 目录下的文件。在大多数的Linux 发行版本中,启动脚本都是位于 /etc/rc.d/init.d中的。这些脚本被用ln 命令连接到 /etc/rc.d/rcn.d 目录。(这里的n 就是运行级0-6)

三、运行级别的配置

运行级别的配置是在/etc/inittab行内进行的,如下所示:

12 : 2 : wait : / etc / init.d / rc 2

之一个字段是一个任意指定的标签;

第二个字段表示这一行适用于运行那个级别(消枝这里是2);

第三个字 段表示进入运行级别时,init应该运行第四个字段内的命令一次,而且init应该等待该命令结束。/etc/init.d/rc命令运行启动和终止输入以便进入运行级别2时所需的任何命令。

第四个字段中的命令执行设置运行级别时的一切“杂活”。它启动已经没有运行的服务,终止不应该再在新运行级别内运行的服务。根据Linux版本的不同,采用的具体命令也不同,而且运行级别的配置也是有差别的。

init启动时,它会在/etc/inittab内查找一个代码行,这一行指定了默认的运行级别:

id : 2 : initdefault :

你可以要求init在启动时,进入非默认运行级别,这是通过为内核指定一个“single”或“emergency” 命令行参数来实现的。比如说,内核命令行参数的指定可通过LILO来执行。这样一来,你就可以选择单用户模式了(即运行级别1)。

系统正在运行时,telinit命令可更改运行级别。运行级别发生变化时, init 就会从/etc/inittab运行相应的命令。

四、/etc/inittab中的特殊配置

/etc/inittab中,有几个特殊的特性,允许init重新激活特殊事件。这些特殊特性都是用第三个字段中的特殊关键字标记出来的。比如:

1. powerwait

允许init在电源被切断时,关闭系统。其前提是具有U P S和监视U P S并通知init电源已被切断的软件。

2. ctrlaltdel

允许init在用户于控制台键盘上按下C t r l + A l t + D e l组合键时,重新启动系统。注意,如果该系统放在一个公共场所,系统管理员可将C t r l + A l t + D e l组合键配置为别的行为,比如忽略等。

3. sysinit

系统启动时准备运行的命令。比如说,这个命令将清除/tmp。

上面列出的特殊关键字尚不完整。其他的关键字及其使用详情,可参考你的inittab手册页。

五、在单用户模式下引导

一个重要的运行级别就是单用户模式(运行级别1),该模式中,只有一个系统管理员使用特定的机器,而且尽可能少地运行系统服务,其中包含登录。单用户模式对少数管理任务(比如在/usr分区上运行fsck)而言,是很有必要的,因为这需要卸载分区,但这是不可能的,除非所有的服务系统已被杀死。

一个正在运行的系统可以进入单用户模式,具体做法是利用init,请求运行级别1。内核启动时,在内核命令行指定single或emergency关键字,就可进入运行级别1了。内核同时也为init指定命令行, init从关键字得知自己不应该采用默认的运行级别(内核命令行的输入方式和你启动系统的方式有关)。

有时,以单用户模式进行启动是必要的,这样一来,用户在装入分区之前,或至少在装入分散的/usr分区之前,能手工运行fsck(在分散的文件系统上,任何活动都可能使其更为分散,所以应该尽可能地运行fsck)。

如果自动化的fsck在启动时失败了,启动脚本init的运行将自动进入单用户模式。这样做是为了防止系统使用不连贯的文件系统,这个文件系统是f s c k不能自动修复的。文件系统不连贯的现象极为少见,而且通常会导致硬盘的不连贯或实验性的内核释放,但更好能做到防患于未然。

由于安全上的考虑,在单用户模式下,启动外壳脚本之前,配置得当的系统会要求用户提供root密码。否则,它会简单地为L I L O输入合适的一行代码,以r o o t的身份登录(当然,如果/etc/passwd已经由于文件系统的问题而不连贯了,就不适合这里的原则了,为对付这种情况,你更好随时准备一张启动盘)。

不同的运行级有不同的用处,也应该根据自己的不同情形来设置。

例如,如果丢失了root口令,那么可以让机器启动进入单用户状态。在启动后的 lilo 提示符下输入:

init=/bin/sh rw 使机器进入运行级1 ,并把 root 文件系统挂为读写。他会跳过所有系统认证,让你可以使用passwd 程序来改变root口令,然后启动到一个新的运行级。

1:post自检,寻找开机顺序,一般为硬盘启动

2:MBR记录上引导系统,一般由grub做引导管理器

3:只读方式载入内核(vmlinuz)和initrd.img

4:启动init进程,根据/etc/斗高inittab文件的default参数决定允许级别,运行吵嫌级别是什么,前面的那位已经空碰尺说的很详细了!

5:启动systemV进程,打开各种开机自启动的服务

大概的系统启动过程就是这样!

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