Европейский Университет в Санкт-Петербурге
Опубликован: 10.10.2005 | Доступ: свободный | Студентов: 1693 / 293 | Оценка: 4.30 / 3.85 | Длительность: 16:22:00
ISBN: 978-5-94774-820-8
Лекция 7:

Управление процессами

Свойства процесса

Каждый процесс имеет уникальный идентификатор, владельца и группу, представленные эффективным идентификатором пользователя и эффективным идентификатором группы, реальных владельца и группу, класс планирования и приоритет. Процесс всегда претендует на процессорное время и определенный объем оперативной памяти, которые требуются для успешной работы процесса.

Взаимоотношения процессов в многопотоковой архитектуре

Рис. 7.1. Взаимоотношения процессов в многопотоковой архитектуре

Идентификаторы процесса

Процесс всегда имеет свой уникальный номер - PID (process ID). PID - это целое число в диапазоне допустимых целых чисел (для 32-разрядных систем - от 0 до 65535). Процесс с номером 0 - это обычно процесс свопинга, фактически являющийся частью кода ядра. Процесс с номером 1 - это всегда init, процесс, который порождает все остальные процессы в системе при ее старте. У всех процессов, кроме init, есть родительский процесс, и каждому процессу, кроме его собственного идентификатора PID, соответствует идентификатор родительского процесса (PPID - parent process ID).

В таблице процессов, кроме идентификаторов PID и PPID, хранятся eUID (effective UID - эффективный идентификатор пользователя) владельца процесса и eGID (effective GID - эффективный идентификатор группы) группы процесса. Фактические (реальные) владелец и группа процесса - это пользователь и группа, которые запустили процесс, а эффективные владелец и группа процесса - это те, от имени которых запущен процесс. Для определения прав доступа используются эффективные идентификаторы, а для задач управления процессом (например, посылки сигнала процессам, которые запустил определенный пользователь, см. описание команды pkill ниже) - реальные. Эти идентификаторы передаются по наследству от родительского процесса дочернему.

Передача этих идентификаторов для пользовательских процессов организована следующим образом. При входе пользователя в систему для него запускается командный процессор, этот запуск программа login обеспечивает от имени входящего пользователя. Группой процесса этого командного процессора назначается главная группа пользователя, вошедшего в систему.

Любой процесс относится к какой-либо терминальной группе, т.е. группе процессов, запущеных с одного терминала. Терминал определяется параметром TTYID.

Процесс имеет базовый и динамический приоритеты, в зависимости от приоритета запросы процесса к системе выполняются медленнее или быстрее.

Получить полный список процессов в системе с выводом их идентификаторов и ряда других параметров можно с помощью команды ps -ef.

Приоритеты процесса

Во многих системах UNIX процесс имеет базовый приоритет ( NICE ) и динамический приоритет ( PRI ). Базовый приоритет может принимать значение от -20 до +20. Чем меньше числовое значение базового приоритета NICE, тем выше приоритет. Процесс с отрицательным приоритетом -20 - самый высокоприоритетный. Динамический приоритет вычисляется планировщиком задач на основе базового приоритета по формуле, в которую входит общее потребленное процессом процессорное время. Чтобы дать возможность выполняться новым и более коротким процессам, динамический приоритет снижается с увеличением потребленного процессом времени процессора.

В Solaris применяется более сложная схема планирования приоритетов процессов, которая описывается ниже. Для процессов одного из классов планирования (с разделением времени) справедлива вышеописанная простая схема из базового и динамического приоритетов.

Каждый процесс может быть представлен одним или несколькими потоками ядра. С точки зрения ядра, объектом назначения того или иного приоритета является поток ядра. Если процесс сопоставлен только одному потоку ядра, то приоритет процесса и приоритет этого потока ядра - это одно и то же.

Приоритет базируется на классе планирования (scheduling class); всего различают четыре класса планирования: с разделением времени (timesharing), системный (system), реального времени (real-time) и планирование на основе справедливого раздела (fair Class scheduling, FCS). У процессов разных классов планирования свои уровни приоритета и свои очереди на выполнение. Стало быть, в системе мы имеем четыре очереди к процессору. Внутри каждого класса процессы, стоящие в очереди, имеют свои уровни приоритета. Эти уровни отображаются в глобальные приоритеты планирования (global scheduling priorities). Первым процессор займет процесс, который имеет наивысший глобальный приоритет. По умолчанию, процесс из класса планирования с разделением времени имеет более низкий глобальный приоритет, чем процесс из системного класса, а тот, в свою очередь, более низкий, чем процесс реального времени.

Процесс получает свой класс планирования и приоритет в наследство от процесса-родителя. Изменить класс планирования можно либо с помощью команды priocntl, либо посредством одноименного системного вызова.

Получить информацию о текущих классах планирования процессов можно с помощью команды dispadmin.

Среда окружения

Каждый процесс имеет свою среду окружения - специальную область, в которой хранятся имена переменных и их значения. Среда окружения используется для модификации поведения процесса ; так, в зависимости от значения переменной TERM текстовый редактор будет выдавать разные коды управления экраном, поскольку переменная TERM используется для задания типа терминала. Переменные среды окружения могут быть помечены как экспортируемые, это означает, что такую переменную дочерний процесс унаследует от процесса-родителя. Такие переменные, как TERM, PATH, USER обычно являются экспортируемыми. Из командной строки пометить переменную как экспортируемую можно с помощью команды export:

export TERM PATH

К переменным среды окружения легко обратиться из прикладной программы на языке С - для этого предусмотрен специальный массив строк:

char *env[]

Аргументы

Каждый процесс при запуске может получить один или несколько аргументов. К аргументам можно обращаться так же, как и к переменным среды окружения, через массив строк:

char *argv[]

Число аргументов обязательно передается в каждый процесс в переменной:

int argc