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Linux操作系統(tǒng)下的用戶管理系統(tǒng)一直以來都是其核心功能之一。隨著云計算、虛擬化等技術(shù)的廣泛應(yīng)用及大規(guī)模企業(yè)IT環(huán)境的日益復(fù)雜，linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文將從介紹Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)的原理、特點、架構(gòu)等入手，結(jié)合其應(yīng)用場景進(jìn)一步探討其解決問題的有效性。
一、Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)的原理
Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)是基于LDAP（輕型目錄訪問協(xié)議）協(xié)議來實現(xiàn)用戶信息的統(tǒng)一管理。LDAP是一種分布式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以用于查詢和修改一個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)列表的信息。Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)通過LDAP協(xié)議實現(xiàn)了用戶信息的集中管理，大大減少了管理員在分散的Linux系統(tǒng)上進(jìn)行用戶管理的時間和資源消耗。
二、Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)的特點
Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)的特點主要體現(xiàn)在以下兩個方面：
1. 簡化管理工作流程。統(tǒng)一了用戶管理，管理員可以通過一個Web界面對所有Linux主機(jī)進(jìn)行用戶管理，極大節(jié)省管理員的精力和時間成本。
2. 提供多種身份驗證機(jī)制。Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)支持常見的身份驗證機(jī)制，例如LDAP、Kerberos、SSH等等，提高了用戶認(rèn)證的安全性和可靠性。
三、Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)的架構(gòu)
Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)主要包括以下幾個方面：
1. LDAP服務(wù)器。提供統(tǒng)一的用戶管理服務(wù)，可以存儲Linux主機(jī)、Windows主機(jī)、甚至移動設(shè)備的用戶信息，也可以集成企業(yè)內(nèi)部的用戶認(rèn)證和授權(quán)系統(tǒng)。
2. WEB管理界面。管理員通過web頁面，可以在Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)中進(jìn)行用戶和組的增刪改查操作，還可以查看用戶的登錄歷史、權(quán)限設(shè)置等信息。
3. 客戶端程序?？蛻舳顺绦蛑饕?fù)責(zé)將LDAP服務(wù)器中的用戶信息同步到各個Linux主機(jī)上，以便用戶能夠順利地訪問各個Linux主機(jī)，進(jìn)行自己的應(yīng)用開發(fā)和運行。
4. 身份認(rèn)證中心。Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)提供了多種身份認(rèn)證方式，管理員可以根據(jù)企業(yè)的實際情況進(jìn)行配置，以提高用戶的認(rèn)證安全性。
四、Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)的應(yīng)用場景
Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)適用于中大規(guī)模企業(yè)IT環(huán)境，尤其是在虛擬化、云計算等場景下，其應(yīng)用價值得到了大幅度提升。具體的應(yīng)用場景包括以下幾個方面：
1. 多Linux主機(jī)管理。在多Linux主機(jī)的環(huán)境下，管理員可以通過Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)對所有主機(jī)上的用戶信息進(jìn)行管理，方便快捷。
2. 云計算環(huán)境下用戶管理。在云計算環(huán)境下，Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)可以支持大量用戶的管理，同時保證了用戶認(rèn)證的安全性和可靠性。
3. 虛擬化環(huán)境下的用戶管理。在虛擬化環(huán)境下，Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)可以吸收多個虛擬化平臺，提供集中用戶管理，減少管理員的工作量和精力投入。
五、結(jié)語
Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)是一種非常好的用戶管理工具，可以大大提高管理員在大規(guī)模企業(yè)IT環(huán)境中的管理效率。尤其是在虛擬化與云計算的環(huán)境下，Linux統(tǒng)一用戶管理系統(tǒng)的應(yīng)用價值得到了大幅度提升。希望本文能夠?qū)κ褂谜哂兴鶐椭?/p>
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- Linux進(jìn)程內(nèi)存如何管理？
Linux進(jìn)程內(nèi)存如何管理？
Linux內(nèi)存管理
摘要：本章首先以應(yīng)用程序開發(fā)者的角度審視Linux的進(jìn)程內(nèi)存管理，在此基礎(chǔ)上逐步深入到內(nèi)核中討論系統(tǒng)物理內(nèi)存管理和內(nèi)核內(nèi)存的使用方法。力求從外到內(nèi)、水到渠成地引導(dǎo)網(wǎng)友分析Linux的內(nèi)存管理與使用。在本章最后，我們給出一個內(nèi)存映射的實例，幫助網(wǎng)友們理解內(nèi)核內(nèi)存管理與用戶內(nèi)存管理之間的關(guān)系，希望大家最終能駕馭Linux內(nèi)存管理。
前言
內(nèi)存管理一向是所有操作系統(tǒng)書籍不惜筆墨重點討論的內(nèi)容，無論市面上或是網(wǎng)上都充斥著大量涉及內(nèi)存管理的教材和資料。因此，我們這里所要寫的Linux內(nèi)存管理采取避重就輕的策略，從橋弊理論層面就不去班門弄斧，貽笑大方了。我們最想做的和可能做到的是從開發(fā)者的角度談?wù)剬?nèi)存管理的理解，最終目的是把我們在內(nèi)核開發(fā)中使用內(nèi)存的經(jīng)驗和對Linux內(nèi)存管理的認(rèn)識與大家共享。
當(dāng)然，這其中我們也會涉及到一些諸如段頁等內(nèi)存管理的基本理論，但我們的目的不是為了強(qiáng)調(diào)理論，而是為了指導(dǎo)理解開發(fā)中的實踐，橘消螞所以僅僅點到為止，不做深究。
遵循“理論來源于實踐”的“教條”，我們先不必一下子就鉆入內(nèi)核里去看系統(tǒng)內(nèi)存到底是如何管理，那樣往往會讓你陷入似懂非懂的窘境（我當(dāng)年就犯了這個錯誤?。?。所以更好的方式是先從外部（用戶編程范疇）來觀察進(jìn)程如何使用內(nèi)存，等到大家對內(nèi)存的使用有了較直觀的認(rèn)識后，再深入到內(nèi)核中去學(xué)習(xí)內(nèi)存如何被管理等理論知識。最后再通過一個實例編程將所講內(nèi)容融會貫通。
進(jìn)程與內(nèi)存
進(jìn)程如何使用內(nèi)存？
毫無疑問，所有進(jìn)程（執(zhí)行的程序）都必須占用一定數(shù)量的內(nèi)存，它或是用來存放從磁盤載入的程序代碼，或是存放取自用戶輸入的數(shù)據(jù)等等。不過進(jìn)程對這些內(nèi)存的管理方式因內(nèi)存用途不一而不盡相同，有些內(nèi)存是事先靜態(tài)分配和統(tǒng)一回收的，而有些卻是按需要動態(tài)分配和回收的。
對任何一個普通進(jìn)程來講，它都會涉及到5種不同的數(shù)據(jù)段。稍有編程知識的朋友都能想到這幾個數(shù)據(jù)段中包含有“程序代碼段”、“程序數(shù)據(jù)段”、“程序堆棧段”等。不錯，這幾種數(shù)據(jù)段都在其中，但除了以上幾種數(shù)據(jù)段之外，進(jìn)程還另外包含兩種數(shù)據(jù)段。下面我們來簡單歸納一下進(jìn)程對應(yīng)的內(nèi)存空間中所包含的5種不同的數(shù)據(jù)區(qū)。
*代碼段*：代碼段是用來存放可執(zhí)行文件的操作指令，也就是說是它是可執(zhí)行程序在內(nèi)存中的鏡像。代碼段需要防止在運行時被非法修改，所以只準(zhǔn)許讀取操作，而不允許寫入（修改）操作——它是不可寫的。
*數(shù)據(jù)段*：數(shù)據(jù)段用來存放可執(zhí)行文件中已初始化圓埋全局變量，換句話說就是存放程序靜態(tài)分配的變量和全局變量。
BSS*段***：BSS段包含了程序中未初始化的全局變量，在內(nèi)存中 bss段全部置零。
堆（heap*）*：堆是用于存放進(jìn)程運行中被動態(tài)分配的內(nèi)存段，它的大小并不固定，可動態(tài)擴(kuò)張或縮減。當(dāng)進(jìn)程調(diào)用malloc等函數(shù)分配內(nèi)存時，新分配的內(nèi)存就被動態(tài)添加到堆上（堆被擴(kuò)張）；當(dāng)利用free等函數(shù)釋放內(nèi)存時，被釋放的內(nèi)存從堆中被剔除（堆被縮減）
*棧*：棧是用戶存放程序臨時創(chuàng)建的局部變量，也就是說我們函數(shù)括弧“{}”中定義的變量（但不包括static聲明的變量，static意味著在數(shù)據(jù)段中存放變量）。除此以外，在函數(shù)被調(diào)用時，其參數(shù)也會被壓入發(fā)起調(diào)用的進(jìn)程棧中，并且待到調(diào)用結(jié)束后，函數(shù)的返回值也會被存放回棧中。由于棧的先進(jìn)先出特點，所以棧特別方便用來保存/恢復(fù)調(diào)用現(xiàn)場。從這個意義上講，我們可以把堆?？闯梢粋€寄存、交換臨時數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)。
進(jìn)程如何組織這些區(qū)域？
上述幾種內(nèi)存區(qū)域中數(shù)據(jù)段、BSS和堆通常是被連續(xù)存儲的——內(nèi)存位置上是連續(xù)的，而代碼段和棧往往會被獨立存放。有趣的是，堆和棧兩個區(qū)域關(guān)系很“曖昧”，他們一個向下“長”（i386體系結(jié)構(gòu)中棧向下、堆向上），一個向上“長”，相對而生。但你不必?fù)?dān)心他們會碰頭，因為他們之間間隔很大（到底大到多少，你可以從下面的例子程序計算一下），絕少有機(jī)會能碰到一起。
Linux系統(tǒng)提供了復(fù)雜的存儲管理系統(tǒng)，使得進(jìn)程所能訪問的內(nèi)存達(dá)到4GB。在Linux系統(tǒng)中，進(jìn)程的4GB內(nèi)存空滑物間被分為兩個部分—顫讓掘—用戶空間與內(nèi)核空間。用戶空間的地址一般分布為0~3GB(即PAGE_OFFSET，在Ox86中它等于OxC），這樣，剩下的3~4GB為內(nèi)核空間，用戶進(jìn)程通常只能訪問用戶空間的虛擬地址，不能訪問內(nèi)核空間的虛擬地址。用戶進(jìn)程只有通過系統(tǒng)調(diào)用（代表用戶進(jìn)程在內(nèi)核態(tài)執(zhí)行）等方式才可以訪問到內(nèi)核空間。每個進(jìn)程的用戶空間都是完全獨立、互不相干的，用戶進(jìn)程各自有不同的頁表。而內(nèi)核空間是由內(nèi)核負(fù)責(zé)映射，它并不會跟著進(jìn)程改變，是固定的。內(nèi)核空間的虛擬地址到物理地址映射是被所有進(jìn)程共享的，內(nèi)核的虛擬空間獨立于其他程序。Linux中1GB的內(nèi)核地址空間又被劃分為物理內(nèi)存映射區(qū)、虛擬內(nèi)存分配區(qū)、高端頁面映射區(qū)、專用頁面映射區(qū)和系統(tǒng)保留映射區(qū)這幾個區(qū)域。對于x86系統(tǒng)而言，一般情況下，物理內(nèi)存映射區(qū)更大長度為896MB，系統(tǒng)的物理內(nèi)存被順序映射在內(nèi)核空間的這個區(qū)域中。當(dāng)系統(tǒng)物理內(nèi)存大于896MB時，超過物理內(nèi)存映射區(qū)的那部分內(nèi)存稱為高端內(nèi)存（而未超過物理內(nèi)存映射區(qū)的內(nèi)存通常被稱為常規(guī)內(nèi)存），內(nèi)核在存取高端內(nèi)存時必須將它們映射到高端頁面映射區(qū)。Linux保留內(nèi)核空間最頂部FIXADDR_TOP~4GB的區(qū)域作為保留區(qū)。當(dāng)系統(tǒng)物理內(nèi)存超過4GB時，必須使用CPU的擴(kuò)展分頁(PAE）模式所提供的64位頁目錄項才能存取到4GB以上的物理內(nèi)存，這需要CPU的支持。加入了PAE功能的Intel Pentium Pro及以后的CPU允許內(nèi)存更大可配置到64GB，它們茄核具備36位物理地址空間尋址能力。由此可見，對于32位的x86而言，在3~4GB之間的內(nèi)核空間中，從低地址到高地址依次為:物理內(nèi)存映射區(qū)隔離帶vmalloc虛擬內(nèi)存分配器區(qū)隔離帶高端內(nèi)存映射區(qū)專用頁面映射區(qū)保留區(qū)。
這個不是1-2句仔液粗話就表達(dá)明白的。可以看下我寫的相關(guān)書籍。
第9章 Linux進(jìn)程管理命令 / 298
9.1ps：查看進(jìn)程 / 298
9.2pstree：顯示進(jìn)程狀態(tài)樹 / 305
9.3pgrep：查找匹配條件的進(jìn)程 / 306
9.4kill：終止進(jìn)程 / 307
9.5killall：通過進(jìn)程名終止進(jìn)程 / 310
9.6pkill：通過進(jìn)程名終止進(jìn)程 / 311
9.7top：實時顯示系統(tǒng)中各個進(jìn)程的資源占用狀況 / 313
9.8nice：調(diào)整程序運行時的優(yōu)先級 / 320
9.9renice：調(diào)整運行中的進(jìn)程的優(yōu)先級 / 323
9.10nohup：用戶退出系統(tǒng)進(jìn)程埋帶繼續(xù)工作 / 324
9.11strace：跟蹤進(jìn)程的系統(tǒng)調(diào)用 / 325
9.12ltrace：跟蹤進(jìn)程調(diào)用庫念鎮(zhèn)函數(shù) / 332
9.13runlevel：輸出當(dāng)前運行級別 / 334
9.14init：初始化Linux進(jìn)程 / 335
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