资源简介

(共30张PPT)
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项目5 操作系统初始化与进程管理
Linux操作系统管理与服务器配置（Rocky Linux 8.6）
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项目描述
A公司是一家拥有上百台服务器的系统集成服务公司。该公司的网络管理员众多，作为一名 Linux 操作系统管理员，了解操作系统初始化与进程管理是非常重要的工作。
操作系统初始化是实现操作系统控制的第一步，也是体现操作系统优劣的重要部分。了解 Linux 操作系统的初始化及启动和执行的过程，对于进一步掌握 Linux 操作系统，解决相关启动问题是十分有帮助的。
进程是程序在计算机中的一次运行活动，也是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。只要运行程序就会启动进程。Linux 操作系统创建新的进程时，会为其指定一个唯一的编号，即 PID（Process ID，进程号），并以此区分不同的进程。通过进程管理，用户可以了解操作系统执行的状态及各程序占用资源的多少等情况，判断操作系统的性能是否正常。
本项目主要介绍 Linux 操作系统的初始化过程，查看和管理进程的方法，包括启用进程和停止进程及任务调度的方法等。
项目5 操作系统初始化与进程管理
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项目5 操作系统初始化与进程管理
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任务5.1 操作系统初始化
项目5 操作系统初始化与进程管理
任务描述
A 公司购置了 Linux 服务器，安装了 Rocky Linux 8.6 操作系统，现网络管理员小彭需要了解操作系统初始化的完整过程、管理服务器后台运行的应用程序和高效管理进程的方法。
任务5.1 操作系统初始化
任务要求
小彭在操作系统维护过程中，需要经常查看服务器在启动过程中遇到的问题、查看服务进程等，这些操作对于网络管理员来说是非常有必要的。本任务的具体要求如下所示。
（1）查看 Linux 服务器操作系统当前的默认执行级别。
（2）将 Linux 服务器操作系统执行级别的图形界面切换到字符界面。
（3）设置 Linux 服务器操作系统的默认执行级别为字符界面。
（4）查询 Linxu 服务器操作系统的启动时间。
（5）修改 Linux 服务器操作系统的主机名为 ns1。
（6）把 Linux 服务器操作系统的当前时区修改为亚洲/重庆。
（7）查询 Linux 服务器操作系统当前登录的用户。
任务5.1 操作系统初始化
任务资讯
1．操作系统初始化
操作系统初始化可分为两个阶段：引导和启动。引导阶段是从开机到内核完成初始化的过程，执行 systemd 进程；启动阶段在基本环境已经设置好的基础上，建立用户终端，显示用户登录界面。
（1）引导阶段。
① 引导阶段的过程。POST（Power On Self Test，加电自检）→BIOS（Basic Input Output System，基本输入输出系统）→加载对应引导盘上的 MBR→MBR 设置加载其 BootLoader→内核初始化→initrd（Linux 的初始 RAM 磁盘，是在系统引导过程中挂载的一个临时根文件系统）→systemd 进程加载。
任务5.1 操作系统初始化
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② 引导阶段的具体描述。当打开计算机电源，听到“嘀”的一声时，操作系统进入引导 阶段。首先检测计算机的硬件设备是否存在故障，如 CPU、内存、显卡、主板等，若存在故障，则会停机或显示报警信息；若没有故障，则操作系统完成自检任务。完成自检任务后，操作系统读取 BIOS，按照 BIOS 中设置的流程启动设备，若检测通过，则读取引导盘上的MBR，这时操作系统根据启动区安装的引导加载程序（BootLoader）开始执行核心识别的任务。GRUB（GRand Unified BootLoader）是一个用于寻找操作系统内核并加载其到内存的智能程序，GRUB 读取完毕后，加载选定的内核文件到内存中，内核文件将自行解压，一旦内核文件解压完成，就会加载 systemd 进程，并将控制权转移到 systemd 进程中，引导阶段完成。
任务5.1 操作系统初始化
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需要注意的是，Rocky Linux 8.6 操作系统使用 systemd 进程替换了 System V init 进程，不再使用新版的 inittab，转而使用全新的 systemd 初始化进程服务来进行设置，有利于在进程启动过程中更有效地引导加载服务。
（2）启动阶段。
启动阶段紧随引导阶段之后，该阶段主要通过 systemd 进程挂载、访问配置文件，使 Linux进入可操作状态，并能够执行功能性任务。
任务5.1 操作系统初始化
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2．systemd 初始化进程
如果读者之前学习的是 CentOS 5 或 CentOS 6 操作系统，可能会感觉不适应。Systemd 初始化进程服务采用了并发启动机制，开机速度得到了很大的提升。
Rocky Linux 8.6 操作系统选择 systemd 初始化进程服务已经是一个既定事实，因此也没有了“运行级别”这个概念。Linux 操作系统在启动时要进行大量的初始化工作，如挂载文件系统和交换分区、启动各类进程服务等，这些都可以看作是一个一个的单元（Unit）。systemd用目标（target）代替了 System V init 运行级别的概念，System V init 与 systemd 的区别及其作用见表 5-1-1。
任务5.1 操作系统初始化
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任务5.1 操作系统初始化
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如果想要将操作系统默认的运行目标修改为“多用户、无图形”模式，那么可直接使用ln 命令把多用户模式目标文件连接/etc/systemd/system/目录或使用 set-default 命令设置，可以使用 get-default 命令获取当前默认的目标，如例 5.1.1 所示。
任务5.1 操作系统初始化
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3．systemd 服务控制
服务控制就是管理 Linux 后台运行的应用程序，用户在 Linux 操作系统中进行操作时，不可避免地会涉及对服务的控制。
systemd 是 Linux 操作系统和服务的管理器，它是后台服务系统中 PID 为 1 的进程，其功能不仅包括启动系统，还包括接管后台服务、状态查询、日志归档、设备管理、电源管理、定时任务管理等，且支持有特定事件（如插入特定 USB 设备）和特定接口数据触发的 on-demand（按需）任务。systemd 的优点是功能强大、使用方便，缺点是体系庞大、非常复杂。
任务5.1 操作系统初始化
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systemd 对应的进程管理命令是 systemctl，用于取代 service 和 chkconfig 命令。systemctl 命令主要用来管理 Linux 操作系统中的各种服务，其基本语法格式如下所示。
systemctl [选项] 命令 [名称]
其中，systemd 命令的作用主要包括查看状态（status）、开启（start）、关闭（stop）、重启（restart）、开启开机自启动（enable）、禁止开机自启动（disable）等。
在 CentOS 6 操作系统中使用 service、chkconfig 等命令来管理系统服务，而在 Rocky Linux 8.6 操作系统中使用 systemctl 命令来管理服务。service 命令与 systemctl 命令的对比及其作用见表 5-1-2，chkconfig 命令与 systemctl 命令的对比及其作用见表 5-1-3，后续项目中会经常用到它们，这里以常用的 SSH 服务的 sshd 进程为例。
任务5.1 操作系统初始化
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任务5.1 操作系统初始化
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Rocky Linux 8.6 操作系统版本提供了 systemctl 命令来管理网络服务。systemctl 命令的基本用法如例 5.1.2 所示。
任务5.1 操作系统初始化
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4．常用的 systemd 命令
除了 systemctl 命令，systemd 还提供了其他的一些命令，如 systemd-analyze、hostnamectl 及 localectl 命令等。了解和掌握这些常用命令，对于网络管理员来说是非常必要的。
（1）systemd-analyze 命令。
systemd-analyze 命令用来分析系统启动时的性能，其基本语法格式如下所示。
systemd-analyze [选项] 子命令
任务5.1 操作系统初始化
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systemd-analyze 命令的常用选项及其功能见表 5-1-4。
任务5.1 操作系统初始化
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与 systemctl 命令一样，systemd-analyze 命令也提供了一些子命令，systemd-analyze 命令的常用子命令及其功能见表 5-1-5。
systemd-analyze 命令的基本用法如例 5.1.3 所示。
任务5.1 操作系统初始化
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（2）hostnamectl 命令。
用户可以使用 hostnamectl 命令查看或者修改主机名，并将其直接写入/etc/hostname 文件中。使用hostnamectl 命令修改主机名如例 5.1.4 所示。
例 5.1.4：使用 hostnamectl 命令修改主机名
任务5.1 操作系统初始化
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（3）localectl 命令。
localectl 命令可以查看或修改当前操作系统的区域和键盘布局。在计算机中，区域一般至少包括语言和地区两部分。
不含任何参数和选项的 localectl 命令会输出当前操作系统的区域信息。localectl 命令输出和修改当前系统的区域信息如例 5.1.5 所示。
任务5.1 操作系统初始化
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（4）timedatectl 命令。
timedatectl 命令用于查看或者修改当前操作系统的时区设置。查看和修改当前系统的时区如例 5.1.6 所示。
例 5.1.6：查看和修改当前系统的时区
任务5.1 操作系统初始化
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（5）loginctl 命令。
该命令用于查看当前登录的用户，其语法格式如下所示。
loginctl 子命令
loginctl 命令提供了一些常用的子命令，loginctl 命令的常用子命令及其功能见表 5-1-6。
任务5.1 操作系统初始化
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任务5.1 操作系统初始化
loginctl 命令的基本用法如例 5.1.7 所示。
例 5.1.7：loginctl 命令的基本用法
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使用list-uses子命令可以简单地列出当前系统中的用户及其ID，如例5.1.8所示。
例5.1.8：loginctl命令的基本用法-列出当前系统中的用户及其ID
任务5.1 操作系统初始化
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如果要进一步了解某个用户的详细信息，那么可以使用show-user子命令，如例5.1.9所示。
例5.1.9：loginctl命令的基本用法-列出用户的详细信息
任务5.1 操作系统初始化
任务实施
（1）查看Linux服务器系统当前的默认执行级别，实施命令如下所示。
（2）将多用户的图形界面切换到文本界面，实施命令如下所示。
（3）设置Linux服务器的默认执行级别为文本界面，实施命令如下所示。
任务5.1 操作系统初始化
任务实施
（4）查询Linux服务器系统的启动时间，实施命令如下所示。
（5）修改Linux服务器系统的主机名为ns1，实施命令如下所示。
（6）把Linux服务器系统的当前时区修改为亚洲/重庆，实施命令如下所示。
任务5.1 操作系统初始化
任务实施
（3）查询Linux服务器系统当前登录的用户，实施命令如下所示。
任务5.1 操作系统初始化
任务小结
（1）了解系统初始化的执行过程，对于进一步掌握Linux操作系统，解决相关启动问题是很有帮助的。
（2）systemd为系统的启动和管理提供一套完整的解决方案。systemd不仅是初始化程序，还包含着许多其他的功能模块。
任务5.1 操作系统初始化

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