《操作系统》实验指导书/实验七:系统基本管理 实验七:系统基本管理 实验目的 1、掌握Linu系统中常用磁盘管理的命令以及操作方法; 2、掌握 Linux系统中内存管理的命令及操作方法 3、掌握 Linux系统中用户和用户组管理的命令及操作方法。 实验学时 2学时 三、实验类型 验证性 四、实验需求 1、硬件 每人配备计算机1台,不低于双核CPU、8G内存、500GB硬盘。 、软件 Windows操作系统,安裝 VirtualBox虚拟化软件,安装Puty管理终端软件。 3、网络 计算机使用固定IP地址接入局域网,并支持对互联网的访问,虚拟主机可通过NAT方 式访问互联网。 4、工具 无 五、实验任务 1、完成 Linux磁盘管理命令的应用: fdisk.、df 2、完成 Linux内存管理命令的应用: vmstat 完成 Linux用户和用户组管理命令的应用: useradd、 usermod、 userdel、 groupadd groupmod、 groupdel 六、实验内容及步骤 1、存储管理 (1)使用 fdisk进行磁盘管理 ①査看系统中磁盘详细信息,其配置命令如下所示,并将输出结果以及各参数表达的 含义写入表7-1 #f fdisk 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/共8页,第1页
《操作系统》实验指导书 / 实验七：系统基本管理 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 共 8 页，第 1 页 实验七：系统基本管理 一、实验目的 1、掌握 Linux 系统中常用磁盘管理的命令以及操作方法； 2、掌握 Linux 系统中内存管理的命令及操作方法； 3、掌握 Linux 系统中用户和用户组管理的命令及操作方法。 二、实验学时 2 学时 三、实验类型 验证性 四、实验需求 1、硬件 每人配备计算机 1 台，不低于双核 CPU、8G 内存、500GB 硬盘。 2、软件 Windows 操作系统，安装 VirtualBox 虚拟化软件，安装 Putty 管理终端软件。 3、网络 计算机使用固定 IP 地址接入局域网，并支持对互联网的访问，虚拟主机可通过 NAT 方 式访问互联网。 4、工具 无。 五、实验任务 1、完成 Linux 磁盘管理命令的应用：fdisk、df； 2、完成 Linux 内存管理命令的应用：vmstat； 3、完成 Linux 用户和用户组管理命令的应用：useradd、usermod、userdel、groupadd、 groupmod、groupdel。 六、实验内容及步骤 1、存储管理 （1）使用 fdisk 进行磁盘管理 ①查看系统中磁盘详细信息，其配置命令如下所示，并将输出结果以及各参数表达的 含义写入表 7-1。 # fdisk -l
《操作系统》实验指导书/实验七:系统基本管理 表7-1查看礅盘信息 ②创建分区 使用 irtualBox虚拟化软件为虚拟机添加20GB的虚拟磁盘/ dev/sdb,使用该磁盘创建 个大小为10GB的主分区/ dev/sdbl,其操作命令如下所 ##创建新的扩展分区 Command(m for help): n ##输入p为创建主分区,输入e为创建扩展分区 Partition type p primary(0 primary, 0 extended, 4 free) e extended Select(default p) ##选择分区号,默认分区号为1 Partition number(1-4, default 1): 1 First sector(2048-41943039, default 2048 ): 2 018 Using default value 2048 ##设置分区大小 Last sector, +sectors or +size(k, M, G)(2048-41943039, default 41943 039):+10GB ##查看已经创建的分区信息 Command(m for help): p Disk/dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors Units sectors of 1* 512=512 bytes Sector size(logical/physical): 512 bytes /512 byte yO size(minimum/optimal): 512 bytes/512 bytes Disk label type: dos Disk identifier: Ox689a8b Device boot sta Blocks Id System 819533823976588883 Linux ##保存分区配置操作 Command(m for help):w The partition table has been altered Calling ioctl to re-read partition table 参考主分区配置命令,完成第二个10GB的扩展分区的创建,并将配置过程写入表7 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/共8页,第2页
《操作系统》实验指导书 / 实验七：系统基本管理 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 共 8 页，第 2 页 表 7-1 查看磁盘信息 ②创建分区 使用 VirtualBox 虚拟化软件为虚拟机添加 20GB 的虚拟磁盘/dev/sdb，使用该磁盘创建 一个大小为 10GB 的主分区/dev/sdb1，其操作命令如下所示。 # fdisk /dev/sdb ##创建新的扩展分区 Command (m for help): n ##输入 p 为创建主分区，输入 e 为创建扩展分区 Partition type: p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) e extended Select (default p): p ##选择分区号，默认分区号为 1 Partition number (1-4, default 1): 1 First sector (2048-41943039, default 2048):2018 Using default value 2048 ##设置分区大小 Last sector, +sectors or +size{K,M,G} (2048-41943039, default 41943 039): +10GB ##查看已经创建的分区信息 Command (m for help): p Disk /dev/sdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes Disk label type: dos Disk identifier: 0x689a8b25 Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 2048 19533823 9765888 83 Linux ##保存分区配置操作 Command (m for help): w The partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. Syncing disks. 参考主分区配置命令，完成第二个 10GB 的扩展分区的创建，并将配置过程写入表 7-
《操作系统》实验指导书/实验七:系统基本管理 表7-2创建磁盘分区 (2)使用df进行磁盘管理 ①査看所有磁盘信息,其配置命令如下所示,并将输出结果填写至表7-2。 表7-2磁盘使用情况 序号 Filesystem1r-blk Used Available Mounted on ②査看指定文件系统的磁盘使用情况,同时使用“Th”选项进行直观展示磁盘使用情况 其配置命令如下所示,并将输出结果填写至表7-3 #df-Th/home 表7-3指定文件系统微盘信息 Filesystem Type Size UsedAvailUse%Mounted on (3)使用 vmstat进行内存监控 本实验中使用的 CentOS7操作系统默认已安装 vmstat命令工具,可直接进行使用。 ①查看当前系统运行信息,其操作命令如下所示,并将输出结果填写至表7-4 表7-4系统运行信息 procs memory swap swpdfree buffcach system In t 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/共8页,第3页
《操作系统》实验指导书 / 实验七：系统基本管理 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 共 8 页，第 3 页 2。 表 7-2 创建磁盘分区 （2）使用 df 进行磁盘管理 ①查看所有磁盘信息，其配置命令如下所示，并将输出结果填写至表 7-2。 # df 表 7-2 磁盘使用情况 序号 Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on 1 2 3 4 5 6 … … … … … … … ②查看指定文件系统的磁盘使用情况，同时使用“Th”选项进行直观展示磁盘使用情况， 其配置命令如下所示，并将输出结果填写至表 7-3。 # df –Th /home 表 7-3 指定文件系统磁盘信息 Filesystem Type Size Used Avail Use% Mounted on （3）使用 vmstat 进行内存监控 本实验中使用的 CentOS 7 操作系统默认已安装 vmstat 命令工具，可直接进行使用。 ①查看当前系统运行信息，其操作命令如下所示，并将输出结果填写至表 7-4。 # vmstat 表 7-4 系统运行信息 procs memory swap r b swpd free buff cache si so io system cpu bi bo in cs us sy id wa st
《操作系统》实验指导书/实验七:系统基本管理 ②设置以2秒为时间间隔的多次执行任务,连续收集10次性能数据,其操作命令 如下所示 *vmstat 210 (4)磁盘的挂载与移除 ①磁盘挂载 创建/ root/disk1目录,并将已创建的/ dev/sdbl分区挂载到该目录下,通过df命令进行 磁盘挂载检测,其配置命令如下所示,并将检查结果填写入表7-5。 ##创建挂载目录文件 /root/disk1 将磁盘分区进行格式化 mkfs ext4/dev/sdb1 mount /dev/sdb1 /root/disk1 #f df -Th /root/disk1 ②开机自动挂载 重启操作系统,査看硬盘分区是否仍能挂载到 /root/diskI目录下,如果不能,査找资料 配置开机自动挂载磁盘分区,并将配置过程写入表7-5 表75磁盘分区开机自动挂款 ③磁盘移除 使用 umount命令移除硬盘分区,其操作命令如下所示,移除后査看磁盘信息,将输出 结果写入表7 umount /dev/sdb1 表7-移除后磁盘信息 2、存储安全 (1)磁盘检查 使用fsck命令进行磁盘检查,其操作命令及其输出结果如下所示 fsck/dev/sdb fsck from util-linux 223.2 e2sck1429V28-Dec2013 /dev/sdb1: clean. 11/610800 files. 80342/2441472 blocks 阅读磁盘检查信息,将其中各参数的含义写入表7-6 表76微盘信息含义 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/共8页,第4页
《操作系统》实验指导书 / 实验七：系统基本管理 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 共 8 页，第 4 页 ②设置以 2 秒为时间间隔的多次执行任务，连续收集 10 次性能数据，其操作命令 如下所示。 # vmstat 2 10 （4）磁盘的挂载与移除 ①磁盘挂载 创建/root/disk1 目录，并将已创建的/dev/sdb1 分区挂载到该目录下，通过 df 命令进行 磁盘挂载检测，其配置命令如下所示，并将检查结果填写入表 7-5。 ##创建挂载目录文件 # mkdir /root/disk1 ##将磁盘分区进行格式化 # mkfs.ext4 /dev/sdb1 # mount /dev/sdb1 /root/disk1 # df –Th /root/disk1 ②开机自动挂载 重启操作系统，查看硬盘分区是否仍能挂载到/root/disk1 目录下，如果不能，查找资料 配置开机自动挂载磁盘分区，并将配置过程写入表 7-5。 表 7-5 磁盘分区开机自动挂载 ③磁盘移除 使用 umount 命令移除硬盘分区，其操作命令如下所示，移除后查看磁盘信息，将输出 结果写入表 7-。 # umount /dev/sdb1 # df 表 7- 移除后磁盘信息 2、存储安全 （1）磁盘检查 使用 fsck 命令进行磁盘检查，其操作命令及其输出结果如下所示。 # fsck /dev/sdb1 fsck from util-linux 2.23.2 e2fsck 1.42.9 \(28-Dec-2013\) /dev/sdb1: clean, 11/610800 files, 80342/2441472 blocks 阅读磁盘检查信息，将其中各参数的含义写入表 7-6。 表 7-6 磁盘信息含义
《操作系统》实验指导书/实验七:系统基本管理 (2)使用RAID1提供存储安全性 提示:本实验的操作均在Ⅴ irtual Box虚拟化软件上进行。 ①环境准备 虚拟机:通过 VirtualBox虚拟化软件创建一个 Centos7操作系统的主机; 虚拟磁盘:给虚拟机配置3块20GB磁盘,第一块磁盘上为系统盘,另外2块磁盘配 置RAID1 软件: mdadm工具,可直接使用yum进行安装,其安装命令如下所示。 #f yum install -y mdadm ②磁盘分区 基于 fdisk磁盘管理命令,将磁盘/ dev/sdb中的主分区/ dev/sdb1修改其类型为“f” ( Linux RaID自动识别类型),其操作流程如下所示 #f fdisk /dev/sdb Command(m for help): t Selected partition 1 Hex code(type L to list all codes): fd Command(m for help):w 参照/ dev/sdb磁盘配置命令,完成 /dev/sdc磁盘的分区创建以及分区类型修改配置,并 将配置流程写入表7-7 表7-7磁盘分区 ③创建RAID1阵列 使用 mdadm命令进行RAID1磁盘阵列配置,输入以下命令创建RAID1阵列 #f mdadm-C /dev/mdo -ayes -n2 /dev/sd[b, c]1 mdadm: Note: this array has metadata at the start and may not be suitable as a boot device. If you plan to store /booton this device please ensure that your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use #确定创健建磁盘阵列组,输入y继续进行操作 mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/共8页,第5页
《操作系统》实验指导书 / 实验七：系统基本管理 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 共 8 页，第 5 页 （2）使用 RAID 1 提供存储安全性 提示：本实验的操作均在 VirtualBox 虚拟化软件上进行。 ①环境准备 虚拟机：通过 VirtualBox 虚拟化软件创建一个 CentOS 7 操作系统的主机； 虚拟磁盘：给虚拟机配置 3 块 20GB 磁盘，第一块磁盘上为系统盘，另外 2 块磁盘配 置 RAID 1。 软件：mdadm 工具，可直接使用 yum 进行安装，其安装命令如下所示。 # yum install –y mdadm ②磁盘分区 基于 fdisk 磁盘管理命令，将磁盘/dev/sdb 中的主分区/dev/sdb1 修改其类型为“fd” （Linux RAID 自动识别类型），其操作流程如下所示。 # fdisk /dev/sdb Command (m for help): t Selected partition 1 Hex code (type L to list all codes):fd Command (m for help): w 参照/dev/sdb 磁盘配置命令，完成/dev/sdc 磁盘的分区创建以及分区类型修改配置，并 将配置流程写入表 7-7。 表 7-7 磁盘分区 ③创建 RAID 1 阵列 使用 mdadm 命令进行 RAID 1 磁盘阵列配置，输入以下命令创建 RAID 1 阵列。 # mdadm -C /dev/md0 -ayes -l1 -n2 /dev/sd[b,c]1 mdadm: Note: this array has metadata at the start and may not be suitable as a boot device. If you plan to store '/boot' on this device please ensure that your boot-loader understands md/v1.x metadata, or use --metadata=0.90 #确定创建磁盘阵列组，输入 y 继续进行操作 Continue creating array?y mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
《操作系统》实验指导书/实验七:系统基本管理 mdadm: array /dev/mdo started ④查看磁盘阵列 查看RAID1磁盘阵列的状态及其详细信息,将RAID参数信息以及各参数表示含义写 入表7-8 ##检查RAD状态信息 cat cat/proc/mdstat ##查看RAD的详细参数信息 mdadm -d/dev/mdo 表78RATD1参数信息 ⑤修改配置文件 ●扫描系统中的全部阵列,其操作命令如下,将扫描结果进行复制,后续配置RAID 需要用到。(扫描结果的UUID根据硬盘不同而不同) mdadm --detail -scan ARRAY /dev/mdo metadata= 1.2 name= CentOS: 0 UUID=6d8a4125: 5d 60d903:57357ea5:cd3a2bdd ●添加RAID1到RAID配置文件/etc/ mdadm. conf中,其配置命令如下所示。 #ⅵ/etc/ mdadm. conf ##在文件的未尾添加如下内容 DEVICE /dev/sdb ARRAY/dev/mdo metadata=1.2 name= CentOS: 0 UUID=6d8a4125: 5d 60d90357357ea5:cd3a2bdd ⑥阵列挂载 结合磁盘管理基本命令,完成以下要求配置,并将配置信息写入表7-9。 ●格式化磁盘阵列,将磁盘阵列格式化为ext4类型 ●创建home/test目录,并将RAID1磁盘阵列挂载到该目录下; ●设置自动挂载,将RAID1磁盘阵列设置开机自动挂载到/ home/test目录下。 表7-9阵列挂载 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/共8页,第6页
《操作系统》实验指导书 / 实验七：系统基本管理 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 共 8 页，第 6 页 mdadm: array /dev/md0 started. ④查看磁盘阵列 查看 RAID 1 磁盘阵列的状态及其详细信息，将 RAID 参数信息以及各参数表示含义写 入表 7-8。 ##检查 RAID 状态信息 # cat cat /proc/mdstat ##查看 RAID 的详细参数信息 # mdadm -D /dev/md0 表 7-8 RAID 1 参数信息 ⑤修改配置文件 ●扫描系统中的全部阵列，其操作命令如下，将扫描结果进行复制，后续配置 RAID 需要用到。（扫描结果的 UUID 根据硬盘不同而不同） # mdadm --detail –scan ARRAY /dev/md0 metadata=1.2 name=CentOS:0 UUID=6d8a4125:5d 60d903:57357ea5:cd3a2bdd ●添加 RAID 1 到 RAID 配置文件/etc/mdadm.conf 中，其配置命令如下所示。 # vi /etc/ mdadm.conf ##在文件的末尾添加如下内容 DEVICE /dev/sdb1 /dev/sdc1 ARRAY /dev/md0 metadata=1.2 name=CentOS:0 UUID=6d8a4125:5d 60d903:57357ea5:cd3a2bdd ⑥阵列挂载 结合磁盘管理基本命令，完成以下要求配置，并将配置信息写入表 7-9。 ●格式化磁盘阵列，将磁盘阵列格式化为 ext4 类型； ●创建/home/test 目录，并将 RAID 1 磁盘阵列挂载到该目录下； ●设置自动挂载，将 RAID 1 磁盘阵列设置开机自动挂载到/home/test 目录下。 表 7-9 阵列挂载
《操作系统》实验指导书/实验七:系统基本管理 3、用户管理 (1)用户管理 ①添加新用户 user,并配置用户主目录为: /home/user,其配置命令如下所示。 useradd -d/home/user1 -m user1 ②设置用户 user I密码为 testlpwd,其配置过程如下所示 #f passwd user1 Changing password for user user1 New password: test1pwd Retype new password: test1pwd passwd: all authentication tokens updated successfully ③删除用户 user,其配置命令如下所示。 userdel user1 ④结合用户管理基本命令,完成以下要求配置,并将配置命令填写到表7-10中。 ●新建用户user2,并设置其主目录为/home/dir2: ●自定义设置用户user2密码 ●修改用户主目录为/ home/test 表7-10用户管理基本命令 ⑤结合用户管理基本命令,完成以下要求配置,并将配置过程写入表7-11 ●完成使用uer2用户登录系统 ●在主目录下创建目录/dr1和文件fle ●查看目录与文件属主信息。 表7-11用户登录 (2)用户组管理 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/共8页,第7页
《操作系统》实验指导书 / 实验七：系统基本管理 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 共 8 页，第 7 页 3、用户管理 （1）用户管理 ①添加新用户 user1，并配置用户主目录为：/home/user1，其配置命令如下所示。 # useradd -d /home/user1 -m user1 ②设置用户 user1 密码为 test1pwd，其配置过程如下所示。 # passwd user1 Changing password for user user1. New password: test1pwd Retype new password: test1pwd passwd: all authentication tokens updated successfully. ③删除用户 user1，其配置命令如下所示。 # userdel user1 ④结合用户管理基本命令，完成以下要求配置，并将配置命令填写到表 7-10 中。 ●新建用户 user2，并设置其主目录为/home/dir2； ●自定义设置用户 user2 密码； ●修改用户主目录为/home/test。 表 7-10 用户管理基本命令 ⑤结合用户管理基本命令，完成以下要求配置，并将配置过程写入表 7-11。 ●完成使用 user2 用户登录系统； ●在主目录下创建目录/dir1 和文件 file； ●查看目录与文件属主信息。 表 7-11 用户登录 （2）用户组管理
《操作系统》实验指导书/实验七:系统基本管理 ①添加用户组 groupes,其配置命令如下所示 #f groupadd grouptest ②结合用户组基本管理命令,完成添加新用户 user到 student组中,设置该用户主目 录为/home/ user操作,并将配置流程写入表7-12 表7-12用户添加 ③结合用户组基本管理命令,完成用户组GID修改操作,并将配置流程写入表7-13。 表7-13用户组配置 ④结合用户组基本管理命令,完成用户组 grouplet和 student用户组删除,并将配置流 程写入表7-14 表7-14用户组配置 七、实验扩展 1、存储管理 (1)常用的提高存储安全性的方法有哪些?主要应用在哪些场景? (2)常用的内存监控命令有哪些?请列举相应的性能指标 2、用户与用户组管理 (1)除了使用用户和用户组管理的命令可以进行用户管理外,有哪些进行用户管理的 图形工具? (2)是否可以通过直接编辑 letc/passwd、 /etc/shadow、 /etc/group、/ etc/shadow文件的 方式进行用户和用户组管理 信息管理与信息系统教研室/阮晓龙/13938213680/共8页,第8页
《操作系统》实验指导书 / 实验七：系统基本管理 信息管理与信息系统教研室 / 阮晓龙 / 13938213680 / 共 8 页，第 8 页 ①添加用户组 grouptest，其配置命令如下所示。 # groupadd grouptest ②结合用户组基本管理命令，完成添加新用户 user1 到 student 组中，设置该用户主目 录为/home/user1 操作，并将配置流程写入表 7-12。 表 7-12 用户添加 ③结合用户组基本管理命令，完成用户组 GID 修改操作，并将配置流程写入表 7-13。 表 7-13 用户组配置 ④结合用户组基本管理命令，完成用户组 grouptest 和 student 用户组删除，并将配置流 程写入表 7-14。 表 7-14 用户组配置 七、实验扩展 1、存储管理 （1）常用的提高存储安全性的方法有哪些？主要应用在哪些场景？ （2）常用的内存监控命令有哪些？请列举相应的性能指标。 2、用户与用户组管理 （1）除了使用用户和用户组管理的命令可以进行用户管理外，有哪些进行用户管理的 图形工具？ （2）是否可以通过直接编辑/etc/passwd、/etc/shadow、/etc/group、/etc/gshadow 文件的 方式进行用户和用户组管理？