《Linux基础知识-2》

Linux基础知识-2

4. Linux 进程管理

进程管理是 Linux 系统管理中至关重要的一部分，涉及监控、控制和优化系统中运行的各类进程。有效的进程管理不仅能提升系统性能，还能确保系统的稳定性和安全性。以下将详细介绍 Linux 进程管理的各个方面，并通过具体示例加以说明。

4.1 进程概念与生命周期

理解进程的基本概念和生命周期，对于有效地管理和控制系统中的任务至关重要。

4.1.1 什么是进程？

定义与基本概念

进程是操作系统中程序执行的实例。它是系统进行资源分配和调度的基本单位，每个进程都有自己的地址空间、执行代码、数据、文件描述符和其他资源。进程可以看作是一个正在运行的程序，具有独立的执行流和生命周期。

基本特点：

• 独立性：每个进程独立运行，拥有自己的内存空间。
• 动态性：进程在生命周期中会经历创建、执行、等待和终止等状态。
• 并发性：多个进程可以同时在系统中运行，提高资源利用率。
• 异步性：进程的执行顺序不固定，取决于调度策略和系统资源。

进程与线程的区别

进程与线程都是操作系统中执行任务的基本单位，但它们有以下区别：

特性	进程	线程
独立性	高，每个进程有独立的内存空间	低，同一进程的线程共享内存空间
资源消耗	较大，需要独立的资源	较小，共享进程的资源
通信方式	通过进程间通信（IPC）进行	通过共享内存进行
创建与销毁	相对复杂且耗时	简单且快速
崩溃影响	可能影响整个进程	只影响当前线程，不影响同一进程的其他线程

示例：

假设有一个 Web 服务器程序，该程序可以启动多个进程或线程来处理多个客户端请求。

• 多进程模式：每个客户端请求由一个独立的进程处理，进程之间相互独立，互不干扰。
• 多线程模式：所有客户端请求由多个线程在同一进程中处理，线程之间共享内存，通信更高效，但一个线程的崩溃可能影响整个进程。

进程的资源与隔离

每个进程在系统中运行时，会占用一定的资源，包括：

• CPU 时间：用于执行进程的指令。
• 内存：进程的代码段、数据段和堆栈。
• 文件描述符：用于访问文件、设备和网络资源。
• 信号：用于进程间的通信和控制。

资源隔离确保了一个进程无法直接访问或修改另一个进程的资源，增强了系统的稳定性和安全性。操作系统通过内存管理和权限控制来实现资源隔离。

示例：

用户 alice 启动了一个文本编辑器进程 gedit，该进程只能访问和修改用户 alice 的文件，无法直接访问其他用户的文件或系统关键文件。

4.1.2 进程的状态与 PID

进程状态（运行、睡眠、停止、僵尸）

进程在其生命周期中会经历不同的状态：

• 运行（Running）：进程正在使用 CPU 或准备使用 CPU。
• 可中断睡眠（Interruptible Sleep）：进程等待某个事件（如 I/O 完成），可以被信号中断。
• 不可中断睡眠（Uninterruptible Sleep）：进程等待某个事件，无法被信号中断，通常用于等待硬件事件。
• 停止（Stopped）：进程被信号暂停，通常由调试工具或用户发送。
• 僵尸（Zombie）：进程已终止，但其父进程尚未回收其资源。

状态转移示例：

1. 创建：进程被创建，进入运行状态。
2. 等待：进程执行过程中需要等待某些事件，进入睡眠状态。
3. 唤醒：事件发生，进程被唤醒，重新进入运行状态。
4. 终止：进程完成任务，进入僵尸状态，等待父进程回收资源。

进程标识符（PID）与父进程ID（PPID）

每个进程在系统中都有一个唯一的 进程标识符（PID），用于标识和管理进程。父进程ID（PPID） 是创建该进程的父进程的 PID。

示例：

用户 alice 启动一个终端，终端进程的 PID 为 1000。在该终端中启动一个 gedit 进程，gedit 的 PID 为 1001，其 PPID 为 1000。

查看进程的 PID 和 PPID：

ps -ef | grep gedit

输出示例：

alice     1001  1000  0 Apr27 ?        00:00:05 gedit

• 1001：PID
• 1000：PPID

查看进程状态的工具（ps, top, htop）

1. ps 命令

ps（process status）用于显示当前系统中的进程信息。

基本用法：

ps

常用选项：

• ps aux：显示所有用户的所有进程，详细信息。
• ps -ef：类似于 ps aux，使用不同的格式。

示例：

ps aux | grep ssh

输出示例：

root       1320  0.0  0.1  22500  4100 ?        Ss   Apr27   0:01 /usr/sbin/sshd
alice     1450  0.0  0.2  32768  8200 pts/0    Ss   Apr27   0:00 bash
alice     1500  0.0  0.1  35600  4200 pts/0    R+   Apr27   0:00 ps aux
alice     1501  0.0  0.0  10320   840 pts/0    S+   Apr27   0:00 grep ssh

2. top 命令

top 提供实时的进程信息和系统资源使用情况，适用于监控和管理系统性能。

基本用法：

top

3. htop 命令

htop 是 top 的增强版，提供更友好的界面和更多的交互功能。需要手动安装。

安装 htop：

sudo apt-get install htop      # Debian/Ubuntu
sudo yum install htop          # CentOS/RHEL
sudo pacman -S htop            # Arch Linux

基本用法：

htop

界面优势：

• 彩色显示，易于阅读。
• 支持鼠标操作。
• 提供更多的排序和筛选选项。

4.2 查看进程信息

查看和分析进程信息是进程管理的基础，帮助系统管理员了解系统状态、资源使用和潜在的问题。

4.2.1 ps - 显示当前进程

ps 命令用于显示系统中的当前进程信息，支持多种选项和格式。

基本用法

命令语法：

ps [options]

示例：

显示当前用户在当前终端中的进程：

ps

输出示例：

  PID TTY          TIME CMD1450 pts/0    00:00:00 bash1500 pts/0    00:00:00 ps

常用选项（如 ps aux, ps -ef）

1. ps aux

显示所有用户的所有进程，包含详细信息。

命令：

ps aux

输出示例：

USER       PID %CPU %MEM    VSZ   RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
root         1  0.0  0.1  22500  4100 ?        Ss   Apr27   0:01 /sbin/init
root       1320  0.0  0.1  22500  4100 ?        Ss   Apr27   0:01 /usr/sbin/sshd
alice     1450  0.0  0.2  32768  8200 pts/0    Ss   Apr27   0:00 bash
alice     1500  0.0  0.1  35600  4200 pts/0    R+   Apr27   0:00 ps aux
alice     1501  0.0  0.0  10320   840 pts/0    S+   Apr27   0:00 grep ssh

2. ps -ef

类似于 ps aux，使用不同的格式显示所有进程。

命令：

ps -ef

输出示例：

UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root         1     0  0 Apr27 ?        00:01:00 /sbin/init
root      1320     1  0 Apr27 ?        00:01:00 /usr/sbin/sshd
alice     1450  1320  0 Apr27 pts/0    00:00:00 bash
alice     1500  1450  0 Apr27 pts/0    00:00:00 ps -ef
alice     1501  1500  0 Apr27 pts/0    00:00:00 grep ssh

输出格式与解释

ps aux 和 ps -ef 提供的输出包含多个字段，每个字段代表进程的不同属性。

常见字段解释：

• USER：进程所有者。

• PID：进程标识符。

• %CPU：进程使用的 CPU 百分比。

• %MEM：进程使用的内存百分比。

• VSZ：进程使用的虚拟内存大小（KB）。

• RSS：进程使用的实际物理内存大小（KB）。

• TTY：进程关联的终端。

• STAT

  ：进程状态代码。

  • R：运行
  • S：睡眠
  • D：不可中断睡眠
  • T：停止
  • Z：僵尸

• START：进程启动时间。

• TIME：进程使用的累计 CPU 时间。

• COMMAND：启动进程的命令及参数。

示例：

ps aux | grep nginx

输出示例：

root      2001  0.0  0.1  50000  3000 ?        Ss   Apr27   0:00 nginx: master process /usr/sbin/nginx
www-data 2002  0.0  0.2  60000  4000 ?        S    Apr27   0:00 nginx: worker process
www-data 2003  0.0  0.2  60000  4000 ?        S    Apr27   0:00 nginx: worker process

4.2.2 top - 实时查看系统资源

top 提供实时的系统资源使用情况和进程信息，是监控系统性能的重要工具。

基本用法

命令：

top

启动界面示例：

top - 10:30:15 up 5 days,  3:45,  2 users,  load average: 0.15, 0.10, 0.05
Tasks: 150 total,   1 running, 149 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  2.0 us,  1.0 sy,  0.0 ni, 96.0 id,  1.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
MiB Mem :   7972.0 total,   1200.0 free,   3000.0 used,   3772.0 buff/cache
MiB Swap:   2048.0 total,   2048.0 free,      0.0 used.   4000.0 avail MemPID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND1500 alice     20   0  35600   4200   840 R   0.0  0.1   0:00.00 ps1501 alice     20   0  10320    840    560 S   0.0  0.0   0:00.00 grep

界面与交互操作

在 top 的交互界面中，可以通过键盘命令执行多种操作：

• P：按 CPU 使用率排序。
• M：按内存使用率排序。
• T：按运行时间排序。
• k：杀死进程，需要输入 PID。
• r：改变进程优先级（renice）。
• q：退出 top。

示例操作：

1. 按内存使用率排序：

   按 M 键，将进程按内存使用率从高到低排序。

2. 杀死一个进程：

   按 k 键，输入目标进程的 PID，例如 1501，并按回车。

3. 更改进程优先级：

   按 r 键，输入目标进程的 PID，例如 1500，然后输入新的优先级值（例如 10）。

自定义显示内容（排序、过滤）

top 允许用户自定义显示内容，以更好地监控特定的进程或资源。

常用自定义操作：

• 添加/移除列：

  按 f 键，进入字段管理界面，可以添加或移除显示的列。

• 更改排序列：

  按 o 键，输入要排序的字段名称，例如 %CPU 或 %MEM。

• 筛选进程：

  按 / 键，输入要筛选的关键词，例如 ssh，仅显示包含该关键词的进程。

示例操作：

1. 添加 COMMAND 列：

   按 f 键，使用箭头键导航到 COMMAND，按 d 键添加该列。

2. 按 %MEM 排序：

   按 o 键，输入 %MEM，按回车。

3. 筛选显示 bash 相关进程：

   按 / 键，输入 bash，按回车。

4.2.3 htop - 更友好的进程监控工具

htop 是 top 的增强版，提供更直观的界面和更多的功能，适用于需要更高效和友好的进程监控的场景。

安装与基本用法

安装 htop：

sudo apt-get install htop      # Debian/Ubuntu
sudo yum install htop          # CentOS/RHEL
sudo pacman -S htop            # Arch Linux

启动 htop：

htop

界面优势与功能

htop 提供彩色显示、图形化的 CPU 和内存使用情况、更直观的进程树、支持鼠标操作等优势。

界面示例：

  PID USER      PRI  NI  VIRT   RES   SHR S CPU% MEM%   TIME+  Command1500 alice      20   0 35600  4200   840 R  0.0  0.1   0:00.00 ps aux1501 alice      20   0 10320   840   560 S  0.0  0.0   0:00.00 grep ssh

常用快捷键与操作

• F1：帮助。
• F2：设置。
• F3：搜索。
• F4：筛选。
• F5：树状视图。
• F6：选择排序列。
• F9：杀死进程。
• F10：退出 htop。

示例操作：

1. 搜索进程：

   按 F3 键，输入 nginx，按回车，htop 将高亮显示包含 nginx 的进程。

2. 杀死进程：

   使用箭头键选中目标进程，按 F9，选择信号（如 SIGTERM），按回车终止进程。

3. 切换到树状视图：

   按 F5 键，htop 将以树状结构显示进程，便于查看父子进程关系。

4.2.4 pgrep - 根据名称查找进程

pgrep 是一个用于根据名称或其他属性查找进程的命令，返回匹配进程的 PID。它简化了进程查找和管理的过程。

基本用法

命令语法：

pgrep [选项] 模式

示例：

查找所有名称包含 ssh 的进程：

pgrep ssh

输出示例：

1320
2001

表示有两个进程名称包含 ssh，其 PID 分别为 1320 和 2001。

常用选项（如 -u, -l, -f）

1. -u：指定用户

查找指定用户的进程：

pgrep -u alice bash

输出示例：

1450
1600

2. -l：显示进程名称

显示进程的 PID 及名称：

pgrep -l ssh

输出示例：

1320 sshd
2001 ssh-agent

3. -f：匹配完整命令行

匹配完整的命令行，而不仅仅是进程名称：

pgrep -f "nginx: worker process"

输出示例：

2002
2003

应用场景

• 批量终止进程：结合 kill 命令批量终止特定名称的进程。
• 监控特定进程：定期检查某个服务是否在运行。
• 脚本自动化：在脚本中自动查找和管理进程。

示例：批量终止所有 nginx 进程

kill $(pgrep nginx)

注意事项：

• 使用 pgrep 时确保模式足够精确，避免匹配不必要的进程。
• 对于关键系统进程，谨慎终止，以免影响系统稳定性。

4.3 进程管理与控制

进程管理与控制包括终止、暂停、恢复和后台执行进程等操作，确保系统资源的有效利用和任务的顺利完成。

4.3.1 kill - 终止进程

kill 命令用于发送信号给进程，通常用于终止不响应的进程。

基本用法（按 PID）

命令语法：

kill [信号] PID

默认信号：

如果未指定信号，默认发送 SIGTERM（15），请求进程正常终止。

示例：终止 PID 为 1500 的进程

kill 1500

输出：

无输出，命令执行成功表示信号已发送。

验证进程是否终止：

ps -p 1500

如果进程已终止，输出将为空。

信号的使用（如 SIGTERM, SIGKILL）

信号用于控制进程的行为，常见信号包括：

• SIGTERM（15）：请求进程终止，进程可以捕获并进行清理操作。
• SIGKILL（9）：强制终止进程，无法被捕获或忽略。
• SIGSTOP：暂停进程执行。
• SIGCONT：继续执行被暂停的进程。

发送不同信号的示例：

1. 发送 SIGTERM：

   kill -SIGTERM 1500
   

   或使用信号编号：

   kill -15 1500
   

2. 发送 SIGKILL：

   kill -SIGKILL 1500
   

   或使用信号编号：

   kill -9 1500
   

示例操作：

假设进程 1500 是一个挂起的应用程序，无响应。

1. 尝试正常终止：

   kill 1500
   

2. 如果进程未响应，强制终止：

   kill -9 1500
   

常见实例与注意事项

实例 1：终止一个僵尸进程

僵尸进程无法被 kill 命令终止，因为它已经完成执行，只等待其父进程回收资源。解决方法是终止父进程，让系统自动回收僵尸进程。

# 查找僵尸进程
ps aux | grep 'Z'# 假设僵尸进程的 PPID 为 1320
kill -HUP 1320

实例 2：暂停和恢复进程

虽然 kill 主要用于发送终止信号，但也可以发送暂停（SIGSTOP）和恢复（SIGCONT）信号。

# 暂停进程 1500
kill -SIGSTOP 1500# 恢复进程 1500
kill -SIGCONT 1500

注意事项：

• 权限：只有进程所有者或超级用户才能发送信号。
• 谨慎使用 SIGKILL：强制终止进程可能导致数据丢失或系统不稳定，应尽量先尝试 SIGTERM。
• 避免终止关键系统进程：终止如 init、systemd 等关键进程可能导致系统崩溃。

4.3.2 pkill - 按名称终止进程

pkill 是一个更方便的工具，用于根据进程名称或其他属性发送信号，简化进程管理。

基本用法

命令语法：

pkill [选项] 模式

示例：终止所有名称包含 nginx 的进程

pkill nginx

说明：

默认发送 SIGTERM 信号，请求进程正常终止。

常用选项（如 -u, -f, -SIG）

1. -u：指定用户

终止指定用户的进程：

pkill -u alice bash

2. -f：匹配完整命令行

匹配完整的命令行内容：

pkill -f "python script.py"

3. -SIG：指定信号

发送特定信号：

pkill -SIGKILL nginx

或使用信号编号：

pkill -9 nginx

应用场景与示例

场景 1：终止所有 python 进程

pkill python

场景 2：终止特定用户的进程

终止用户 bob 的所有 ssh 进程：

pkill -u bob ssh

场景 3：发送 SIGSTOP 信号暂停进程

pkill -SIGSTOP nginx

注意事项：

• 模式匹配的准确性：确保模式足够精确，以避免终止不相关的进程。
• 权限：与 kill 类似，只有进程所有者或超级用户才能发送信号。
• 谨慎使用高权限信号：如 SIGKILL，避免对系统稳定性造成影响。

4.3.3 killall - 终止所有匹配进程

killall 命令用于终止所有名称匹配指定模式的进程，适用于同时管理多个相同类型的进程。

基本用法

命令语法：

killall [选项] 进程名

示例：终止所有 nginx 进程

killall nginx

说明：

默认发送 SIGTERM 信号，请求进程正常终止。

常用选项与参数

1. -u：指定用户

终止指定用户的进程：

killall -u alice bash

2. -s：指定信号

发送特定信号：

killall -s SIGKILL nginx

或使用信号编号：

killall -9 nginx

3. -I：忽略大小写

忽略进程名称的大小写：

killall -I Nginx

4. -w：等待进程终止

等待所有进程终止后再返回：

killall -w nginx

应用场景与注意事项

场景 1：重启 Web 服务器

killall -9 nginx
service nginx start

场景 2：终止特定用户的进程

killall -u bob firefox

注意事项：

• 避免误杀进程：确保进程名准确，避免终止系统关键进程。
• 权限控制：只有进程所有者或超级用户才能终止进程。
• 信号选择：优先使用 SIGTERM，必要时使用 SIGKILL。

4.3.4 暂停、恢复和后台执行进程

在命令行中运行的前台进程可以通过快捷键和命令进行暂停、恢复和后台执行，提升任务管理的灵活性。

使用 Ctrl+Z 暂停进程

当一个进程在前台运行时，可以通过按下 Ctrl+Z 将其暂停，进程进入后台的停止状态。

示例：

gedit

操作：

按下 Ctrl+Z，输出如下：

[1]+  Stopped                 gedit

使用 bg 将进程放到后台

将已暂停的进程恢复执行，并在后台继续运行。

命令：

bg

示例操作：

bg

输出示例：

[1]+ gedit &

使用 fg 将进程恢复到前台

将后台运行的进程恢复到前台，使其继续与用户交互。

命令：

fg

示例操作：

fg

输出示例：

gedit

使用 jobs 查看后台任务

jobs 命令用于列出当前终端的所有后台任务及其状态。

命令：

jobs

输出示例：

[1]+  Running                 gedit &
[2]-  Stopped                 vim

实例操作

示例 1：暂停并后台运行进程

1. 启动一个长时间运行的进程，如 gedit：

   gedit
   

2. 按 Ctrl+Z 暂停进程：

   [1]+  Stopped                 gedit
   

3. 将进程放到后台继续运行：

   bg
   

   [1]+ gedit &
   

示例 2：查看并恢复后台任务

1. 查看后台任务：

   jobs
   

   [1]+  Running                 gedit &
   [2]-  Stopped                 vim
   

2. 将 vim 恢复到前台：

   fg %2
   

   vim
   

注意事项：

• 终端关闭影响：后台任务在终端关闭后可能被终止，除非使用 nohup 或 screen 等工具。
• 资源占用：后台进程仍然占用系统资源，应根据需要合理管理。

4.3.5 nohup - 让进程在退出后继续运行

nohup（no hang up 的缩写）用于启动一个进程，使其在用户退出终端或关闭会话后仍然继续运行。常用于运行长时间执行的任务。

基本用法

命令语法：

nohup command [args] &

示例：启动一个长时间运行的脚本 backup.sh，使其在用户注销后继续运行

nohup ./backup.sh &

操作结果：

• 生成 nohup.out 文件，记录进程的标准输出和标准错误。
• 进程在后台运行，独立于终端会话。

常见应用场景（如长时间运行的任务）

• 数据备份：启动备份脚本，确保备份任务在用户注销后继续运行。
• 服务器进程：启动需要持续运行的服务器进程，如 Web 服务器、数据库服务器。
• 批处理任务：执行需要较长时间完成的批处理任务，如数据分析、文件转换。

示例操作：

1. 启动 backup.sh 脚本，并将输出重定向到 backup.log

   nohup ./backup.sh > backup.log 2>&1 &
   

2. 验证进程是否在运行

   ps aux | grep backup.sh
   

注意事项：

• 输出重定向：默认情况下，nohup 将输出重定向到 nohup.out，可以通过 > 手动指定输出文件。
• 后台运行：使用 & 将进程放到后台，避免占用当前终端。
• 进程监控：结合 ps, top, htop 等工具监控 nohup 进程的状态。

实例与注意事项

实例 1：启动并监控一个 Python 脚本

nohup python3 long_task.py > long_task.log 2>&1 &

解释：

• nohup：确保进程在终端关闭后继续运行。
• python3 long_task.py：执行 Python 脚本。
• > long_task.log：将标准输出重定向到 long_task.log。
• 2>&1：将标准错误重定向到标准输出。
• &：将进程放到后台运行。

实例 2：终止 nohup 启动的进程

1. 查找进程 PID

   ps aux | grep long_task.py
   

2. 终止进程

   kill PID
   

注意事项：

• 保持输出可用：定期检查输出日志文件，确保任务按预期运行。
• 权限：确保有足够的权限启动和管理 nohup 进程。
• 资源管理：监控 nohup 进程的资源使用，避免占用过多系统资源。

4.4 守护进程与服务

守护进程是系统后台运行的服务进程，负责处理各种系统任务，如网络服务、定时任务、日志记录等。理解守护进程的概念和管理方法，是系统管理的重要技能。

4.4.1 什么是守护进程？

定义与特点

**守护进程（Daemon）**是指在后台运行、不与任何终端交互的进程，通常在系统启动时自动启动，并在整个系统运行期间持续运行，提供各种系统服务。

主要特点：

• 后台运行：不与用户直接交互，通过日志或配置文件提供信息。
• 持久性：通常随系统启动而启动，并在系统关闭前一直运行。
• 独立性：与其他进程相互独立，常作为系统服务运行。

常见守护进程示例（如 sshd, httpd, cron）

• sshd：提供 SSH 服务，允许远程登录和命令执行。
• httpd / nginx：提供 Web 服务，处理 HTTP 请求。
• cron：定时任务调度服务，执行预定的任务脚本。
• syslogd：系统日志服务，收集和记录系统日志。
• mysqld：MySQL 数据库服务，管理数据库操作。

守护进程的创建与管理

守护进程通常由系统启动脚本或服务管理工具（如 systemd）创建和管理。开发自定义守护进程时，需要遵循特定的创建规范，如分离终端、创建新会话、关闭文件描述符等。

创建守护进程的基本步骤：

1. 分离终端：确保守护进程不与任何终端关联。
2. 创建新会话：调用 setsid() 创建新会话，脱离控制终端。
3. 更改工作目录：通常更改到根目录，避免占用挂载点。
4. 重定向文件描述符：将标准输入、输出和错误重定向到 /dev/null 或日志文件。
5. 处理信号：捕获和处理必要的信号，确保守护进程稳定运行。

示例：

以下是一个简单的 C 程序示例，展示如何创建一个守护进程：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>int main() {pid_t pid;// 创建子进程pid = fork();if (pid < 0) exit(EXIT_FAILURE);if (pid > 0) exit(EXIT_SUCCESS);// 创建新会话if (setsid() < 0) exit(EXIT_FAILURE);// 捕获并忽略信号signal(SIGCHLD, SIG_IGN);signal(SIGHUP, SIG_IGN);// 再次 fork 子进程pid = fork();if (pid < 0) exit(EXIT_FAILURE);if (pid > 0) exit(EXIT_SUCCESS);// 更改工作目录chdir("/");// 重置文件权限掩码umask(0);// 关闭所有打开的文件描述符for (int x = sysconf(_SC_OPEN_MAX); x >= 0; x--) {close(x);}// 打开日志文件open("/var/log/mydaemon.log", O_CREAT | O_WRONLY | O_APPEND, 0600);// 守护进程的主循环while (1) {// 执行任务sleep(30);}exit(EXIT_SUCCESS);
}

说明：

• 创建子进程并终止父进程，确保守护进程与终端分离。
• 创建新会话和进程组，进一步分离进程。
• 更改工作目录到根目录，避免占用挂载点。
• 关闭所有文件描述符，确保守护进程不与任何文件关联。
• 打开日志文件，用于记录守护进程的活动。
• 主循环中执行守护进程的核心任务。

4.4.2 systemd 与 init 系统

现代 Linux 发行版主要使用 systemd 作为初始化系统和服务管理器，而传统的 init 系统仍在一些老旧系统中使用。理解这两者的基本概念和功能，有助于更有效地管理系统服务。

init 系统的基本概念与功能

init 是 Unix 系统中的第一个用户空间进程，负责系统启动过程中的初始化工作，如挂载文件系统、启动系统服务等。传统的 init 系统使用运行级别（runlevels）来管理系统状态，每个运行级别对应不同的服务集。

常见运行级别：

运行级别	描述
0	关机
1	单用户模式
2	多用户模式，无网络
3	多用户模式，有网络
4	用户自定义
5	多用户模式，有图形界面
6	重启

管理服务：

通过编辑 /etc/init.d/ 目录下的脚本，控制服务的启动和停止。

示例：启动 ssh 服务

sudo /etc/init.d/ssh start

systemd 的基本概念与功能

systemd 是现代 Linux 系统中的初始化系统和服务管理器，取代了传统的 init 系统，提供了更高效和灵活的服务管理方式。systemd 使用单元（unit）文件来定义和管理服务、挂载点、设备等资源。

主要特点：

• 并行启动：加快系统启动速度。
• 依赖管理：自动处理服务间的依赖关系。
• 统一管理：通过统一的命令和接口管理所有系统资源。
• 日志管理：集成 journald 提供统一的日志记录。

systemd 与 init 的比较

特性	init	systemd
启动速度	较慢，顺序启动	较快，并行启动
服务依赖管理	手动管理，依赖关系复杂	自动管理，依赖关系清晰
日志管理	依赖外部日志系统	集成 journald，统一日志记录
单一工具	多种工具分别管理服务	单一命令（systemctl）管理所有服务
配置方式	脚本化配置	单元文件配置
功能扩展	功能有限	功能丰富，支持快照、定时任务等高级功能

systemd 的优势与特点

• 高效并行启动：通过并行启动服务，显著提高系统启动速度。
• 统一管理工具：使用 systemctl 命令统一管理所有服务和资源。
• 动态管理：支持动态添加、删除和修改服务配置，无需重启系统。
• 丰富的功能：支持服务监控、自动重启、资源限制、容器管理等高级功能。
• 集成日志：通过 journald 提供统一和结构化的日志记录，便于日志分析和管理。

示例：启动和管理 nginx 服务

# 启动 nginx 服务
sudo systemctl start nginx# 停止 nginx 服务
sudo systemctl stop nginx# 重启 nginx 服务
sudo systemctl restart nginx# 查看 nginx 服务状态
sudo systemctl status nginx# 启用 nginx 服务开机自启
sudo systemctl enable nginx