# 实验6 进程管理实验报告 ## 一、实验目的和要求 - 练习Linux进程管理命令 - 了解如何监视系统运行状态 - 掌握查看、删除进程的正确方法 - 掌握命令在后台运行的用法 - 掌握进程手工、调度启动的方法 ## 二、实验环境 - 硬件：PC机 - 软件：Ubuntu操作系统、虚拟机 ## 三、实验步骤及结果 ### 1. 查看系统状态 - **命令**：`top` - **操作**：进入系统，执行`top`命令察看当前系统的状态。 - **截图**：[此处插入top命令执行结果的截图] - **解释说明**：top命令显示了系统的整体运行状态，包括CPU使用率、内存使用率、进程列表等。通过该命令可以识别各进程的有关说明信息。 ### 2. 查看系统当前进程 - **命令**：`ps aux > process` 和 `cat process` - **操作**： - 执行`ps aux > process`命令，将系统当前的进程保存到文件`process`中。 - 执行`cat process`命令查看`process`文件内容。 - **截图**：[此处插入process文件内容的截图] - **解释说明**：`ps aux`命令列出了所有进程的详细信息，包括进程ID、用户、CPU使用率、内存使用率等。 ### 3. 查看当前进程树 - **命令**：`pstree` - **操作**：执行`pstree`命令查看当前进程树。 - **截图**：[此处插入pstree命令执行结果的截图] - **解释说明**：`pstree`命令以树状结构显示了进程之间的父子关系。 ### 4. 查看init进程 - **问题**：查看系统当前有没有init进程？什么是init进程？ - **操作**： - 通过`ps aux`或`pstree`命令查找init进程。 - **截图**：[此处插入查找init进程结果的截图] - **解释说明**：init进程是Linux系统启动后的第一个进程，负责启动其他系统服务和进程。在较新的系统中，init可能被systemd等替代。 ### 5. 找出bash进程的父进程 - **命令**：`ps -ef | grep bash` 和 `pstree`（辅助查看） - **操作**： - 执行`ps -ef | grep bash`命令查找bash进程及其父进程。 - 可选：使用`pstree`命令辅助查看bash进程在进程树中的位置。 - **截图**：[此处插入查找bash进程及其父进程结果的截图] - **解释说明**：通过命令可以找到bash进程的PID及其父进程的PID。 ### 6. 杀死bash进程 - **命令**：`kill PID`（其中PID为bash进程的ID） - **操作**： - 执行`kill PID`命令杀死bash进程。 - **截图**：[此处插入杀死bash进程前后的对比截图，如终端状态变化] - **解释说明**：杀死bash进程后，当前终端会话将终止，因为bash是终端的shell进程。 ### 7. 输入“cat <回车>”并按Ctrl+z、Ctrl+c - **操作**： - 输入`cat`命令后按回车。 - 按`Ctrl+z`键挂起cat进程。 - 输入`fg`命令尝试将cat进程恢复到前台。 - 按`Ctrl+c`键终止cat进程。 - **截图**：[此处插入相关操作的截图] - **解释说明**： - `Ctrl+z`将进程挂起到后台。 - `fg`命令将后台进程恢复到前台。 - `Ctrl+c`终止前台进程。 ### 8. 查找并杀死find进程 - **命令**：`find / -name ls* > temp &` 和 `killall find` - **操作**： - 执行`find / -name ls* > temp &`命令在后台查找名为ls*的文件，并将结果重定向到temp文件。 - 执行`killall find`命令杀死所有find进程。 - **截图**：[此处插入相关操作的截图，包括find进程查找和杀死前后的对比] - **解释说明**：通过后台运行find命令可以避免阻塞终端，使用`killall`可以方便地杀死所有同名进程。 ### 9. 运行睡眠和vi进程 - **操作**： - 在前台运行2个睡眠进程（sleep），并挂起。 - 在前台运行1个vi进程，并挂起。 - 在后台运行1个睡眠进程。 - **截图**：[此处插入相关操作的截图] - **解释说明**：展示了如何在前台和后台运行进程，并挂起进程。 ### 10. 列出和调度作业 - **命令**：`jobs`、`bg`、`fg`、`kill` - **操作**： - 执行`jobs`命令列出所有正在运行的作业。 - 使用`bg`命令将第二默认作业在后台继续运行。 - 使用`fg`命令将1号作业在前台继续运行。 - 使用`kill`命令杀死默认作业。 - **截图**：[此处插入相关操作的截图] - **解释说明**：展示了如何列出作业、将作业在后台或前台继续运行，以及杀死作业。 ## 四、实验总结和思考 ### 1. 在Linux中启动一个进程，可采取哪些方式？ - 可以直接在终端输入命令启动进程。 - 可以通过脚本启动进程。 - 可以通过系统服务管理工具（如systemd）启动进程。 ### 2. 进程的查看和调度分别可使用什么命令？请至少列举出5种命令并加以说明。 - `ps`：查看当前进程状态。 - `top`：动态查看系统进程状态。 - `pstree`：以树状结构显示进程关系。 - `jobs`：列出当前shell会话中的作业。 - `bg`/`fg`：将作业在后台或前台继续运行。 ### 3. Linux中进程有哪些状态？ - 运行（Running）：进程正在CPU上执行。 - 就绪（Ready）：进程已准备好执行，等待CPU资源。 - 阻塞（Blocked）：进程等待某个事件（如I/O操作）完成。 - 停止（Stopped）：进程被暂停执行，如通过`Ctrl+z`挂起。 - 僵尸（Zombie）：进程已终止，但其进程描述符仍存在，等待父进程回收。

### Linux 进程管理及相关命令解析 在 Linux 系统中，进程管理是一项重要的任务，涉及监控、分析和调整运行中的程序。以下是关于 `ps`、`top` 和 `pstree` 命令的详细介绍，以及不同进程状态的意义。 --- #### 一、`ps` 命令详解 `ps` 是 Process Status 的缩写，用于显示当前系统中运行的进程信息。它的功能强大且灵活，支持多种参数组合。 ##### 1. 参数说明 - `-a`: 显示所有用户的进程。 - `-u`: 按用户过滤进程。 - `-x`: 显示无终端的进程。 - `aux`: 组合参数，常用于全面查看系统中的所有进程及其详细信息[^4]。 - `-e`: 显示所有进程。 - `-f`: 使用全格式输出。 - `-l`: 提供更详细的长格式输出。 ##### 2. 输出字段解释 | 字段 | 含义 | |------------|----------------------------------------------------------------------| | PID | 进程 ID | | USER | 执行该进程的用户名 | | %CPU | CPU 占用率 | | %MEM | 内存占用百分比 | | VSZ | 虚拟内存大小（KB） | | RSS | 实际使用的物理内存大小（KB） | | TTY | 控制终端 | | STAT | 进程状态 | | START | 进程启动时间 | | TIME | 进程累计使用 CPU 的时间 | | COMMAND | 进程名称或路径 | ##### 3. 示例代码 ```bash # 查看所有进程及其详细信息 ps aux # 查找特定进程（如 nginx） ps aux | grep nginx # 显示带有 PPID 的进程树结构 ps -ef ``` --- #### 二、`top` 命令详解 `top` 是一个动态更新的交互式工具，能够实时展示系统中各个进程的资源使用情况。 ##### 1. 功能特点 - 默认按 CPU 使用率降序排列。 - 支持键盘快捷键操作，例如： - `k`: 杀死指定进程。 - `r`: 修改进程优先级。 - `M`: 按内存使用率排序。 - `P`: 按 CPU 使用率排序。 ##### 2. 主要界面元素 | 元素 | 描述 | |--------------|--------------------------------------------------------------| | Tasks | 当前加载的任务数 | | Cpu(s) | CPU 使用统计 | | Mem | 物理内存使用情况 | | Swap | 交换分区使用情况 | | Processes | 列表形式展示的进程 | ##### 3. 示例代码 ```bash # 启动 top 工具 top # 结束 top 并返回 shell <按下 q 键> ``` --- #### 三、`pstree` 命令详解 `pstree` 以树状图的形式展示当前系统中的进程关系，便于理解父子进程间的层次结构。 ##### 1. 参数说明 - `-p`: 显示每个进程对应的 PID。 - `-u`: 显示每个进程所属的用户。 - `-a`: 显示完整的命令行参数。 ##### 2. 示例代码 ```bash # 显示带 PID 的进程树 pstree -p # 显示带用户信息的进程树 pstree -up ``` --- #### 四、进程状态解读 根据前面的内容总结如下： | 状态 | 英文标识 | 解释 | |----------|----------|----------------------------------------------------------------------------------------| | 就绪 | Ready | 进程已准备就绪，等待 CPU 分配时间片[^1]。 | | 阻塞 | Blocked | 进程因等待外部事件（如 I/O 完成）而暂停执行，分为可中断 (`S`) 和不可中断 (`D`) 睡眠状态[^2]。 | | 僵尸 | Zombie | 子进程已退出，但父进程尚未调用 `wait()` 系统调用来回收其资源[^1]。 | | 死亡 | Dead | 进程已完成清理工作，不再存在于系统中。 | --- ### 总结代码示例 以下是一些综合性的实用脚本： ```bash # 查找并杀死高 CPU 占用的进程 PID=$(ps aux --sort=-%cpu | head -n 2 | tail -n 1 | awk '{print $2}') kill -9 $PID # 显示当前用户的所有进程 pgrep -lu $(whoami) # 构建进程依赖树 pstree -apu ``` ---