Иногда у пользователя появляется надобность отследить список запущенных процессов в операционной системе Linux и узнать максимально детальную информацию о каждом из них или о каком-то конкретно. В ОС присутствуют встроенные средства, позволяющие осуществить поставленную задачу без каких-либо усилий. Каждый такой инструмент ориентирован под своего юзера и открывает для него разные возможности. В рамках этой статьи мы затронем два варианта, которые будут полезны в определенных ситуациях, а вам останется только выбрать наиболее подходящий.
Практически во всех популярных дистрибутивах, основанных на ядре Linux, список процессов открывается и просматривается с помощью одних и тех же команд, инструментов. Поэтому мы не будем сосредотачивать внимание на отдельных сборках, а возьмем за пример последнюю версию Ubuntu. Вам же останется только выполнить предоставленные инструкции, чтобы вся процедура прошла успешно и без трудностей.
Бесспорно, классическая консоль операционных систем на Линуксе играет важнейшую роль при взаимодействии с программами, файлами и другими объектами. Все основные манипуляции юзер производит именно через это приложение. Потому с самого начала хотелось бы рассказать о выводе информации именно через «Терминал» . Обратим внимание мы лишь на одну команду, однако рассмотрим самые популярные и полезные аргументы.
Выше мы рассказали об основных аргументах команды ps , однако присутствуют еще и другие параметры, например:
Для рассмотрения метода просмотра процессов через встроенную консоль мы выбрали именно команду ps , а не top , поскольку вторая ограничена размерами окна и не помещающиеся данные просто игнорируются, оставаясь невыведенными.
Конечно, метод просмотра нужной информации через консоль является сложным для некоторых пользователей, но он позволяет подробно ознакомиться со всеми важными параметрами и применить необходимые фильтры. Если вы хотите просто просмотреть список запущенных утилит, приложений, а также совершить с ними ряд взаимодействий, вам подойдет встроенное графическое решение «Системный монитор» .
Способы запуска этого приложения вы можете узнать в другой нашей статье, перейдя по следующей ссылке, а мы же переходим к выполнению поставленной задачи.
Завершение, остановка или удаление процессов также происходит через это графическое приложение путем нажатия на соответствующие кнопки. Начинающим пользователям такое решение покажется более удобным, чем работа в «Терминале» , однако освоение консоли позволит получать искомую информацию не только быстрее, но и с большим количеством деталей.
Под процессом мы будем понимать запущенную в системе копию программы. Например, если вы открыли три окна калькулятора (например, gcalctool), это значит, что вы запустили три процесса.
Каждый процесс в Linux имеет свой идентификатор, называемый PID. Перед тем, как выполнить остановку процесса, нужно определить его PID. Для этого воспользуемся командами ps и grep. Команда ps предназначена для вывода списка активных процессов в системе и информации о них. Команда grep запускается одновременно с ps (в канале) и будет выполнять поиск по результатам команды ps. Вывести список всех процессов можно, выполнив в командной строке:
Но, как правило, список очень большой и найти процесс, который мы хотим «убить», бывает не так просто. Здесь на помощь приходит команда grep. Например, чтобы найти информацию о процессе с именем gcalctool выполните команду:
Ps axu | grep gcalctool
Команда grep выполнит поиск по результатам команды ps и на экран будут выведены только те строки, которые содержат строку (слово) gcalctool. Здесь есть одна интересная деталь, например, если у вас не запущено приложение gcalctool, то после выполнения ps axu | grep gcalctool вы получите:
$ ps axu | grep gcalctool yuriy 25587 0.0 0.0 10636 884 pts/2 S+ 10:20 0:00 grep --color=auto gcalctool
То есть мы получили сам процесс grep, так как в качестве параметра команде мы указали слово gcalctool, и grep нашел сам себя в выводе команды ps .
Если процесс gcalctool запущен, то мы получим:
Yuriy@yuriy-NIX:~$ ps axu | grep gcalctool yuriy 25609 7.6 0.4 500840 17964 ? Sl 10:20 0:00 gcalctool yuriy 25624 0.0 0.0 10640 884 pts/2 S+ 10:21 0:00 grep --color=auto gcalctool
Здесь нас интересует строка: «yuriy 25609 7.6 0.4 500840 17964 ? Sl 10:20 0:00 gcalctool ». Число 25609 и есть идентификатор (PID) процесса gcalctool.
Есть еще один более простой способ узнать PID процесса — это команда pidof , которая принимает в качестве параметра название процесса и выводит его PID. Пример выполнения команды pidof:
$ pidof gcalctool 25609
Когда известен PID процесса, мы можем убить его командой kill . Команда kill принимает в качестве параметра PID процесса. Например, убьем процесс с номером 25609:
Kill 25609
Вообще команда kill предназначена для посылки сигнала процессу. По умолчанию, если мы не указываем какой сигнал посылать, посылается сигнал SIGTERM (от слова termination — завершение). SIGTERM указывает процессу на то, что необходимо завершиться. Каждый сигнал имеет свой номер. SIGTERM имеет номер 15. Список всех сигналов (и их номеров), которые может послать команда kill, можно вывести, выполнив kill -l . Чтобы послать сигнал SIGKILL (он имеет номер 9) процессу 25609, выполните в командой строке:
Kill -9 25609
Сигнал SIGTERM может и не остановить процесс (например, при перехвате или блокировке сигнала), SIGKILL же выполняет уничтожение процесса всегда, так как его нельзя перехватить или проигнорировать.
Команда killall в Linux предназначена для «убийства» всех процессов, имеющих одно и то же имя. Это удобно, так как нам не нужно знать PID процесса. Например, мы хотим закрыть все процессы с именем gcalctool. Выполните в терминале:
Killall gcalctool
Команда killall, также как и kill, по умолчанию шлет сигнал SIGTERM. Чтобы послать другой сигнал нужно воспользоваться опцией -s . Например:
Killall -s 9 gcalctool
Некоторые процессы не удается остановить под обычным пользователем. Например, если процесс был запущен от имени пользователя root или от имени другого пользователя системы, то команды kill и killall нужно выполнять от имени суперпользователя, добавляя sudo (в Ubuntu):
Sudo kill 123
Бывают ситуации, когда вы работаете в графическом интерфейсе (например, GNOME) и вам не удается открыть эмулятор терминала, чтобы остановить зависший процесс. Тогда можно переключиться на виртуальную консоль клавишами Ctrl+Alt+F1 , залогиниться в ней и выполнять команды уже из нее. А потом перейти обратно, нажав Ctrl+Alt+F7 .
Справку по использованию любой команды можно получить командой man:
Man ps man grep man pidof man kill man killall
Первым делом научимся определять, какие процессы в системе запущены. Для этого в Linux (как и во всех UNIX-системах) имеется команда ps . Если ее запустить без всяких параметров, то она выдает список процессов, запущенных в текущей сессии. Если вы хотите увидеть список всех процессов, запущенных в системе, надо задать ту же команду с параметром -ax .
Когда я заглянул в man-страницу, посвященную команде ps , я был поражен, как много у нее разных опций. Как оказалось, GNU-версия этой программы, входящая в состав Linux, поддерживает опции в стиле трех разных типов UNIX. Опции в стиле Unix98 состоят из одного или нескольких символов, перед которым(и) должен стоять дефис. Опции в стиле BSD имеют аналогичный вид, только используются без дефиса. Опции, характерные только для GNU-версии представляют собой слово, перед которым должно стоять два дефиса. Их нельзя объединять, как однобуквенные опции двух предшествующих типов. Таким образом, существует три равноправных формата задания этой команды:
ps [-опции]
ps [опции]
ps [-- длинное_имя_опции [-- длинное_имя_опции] ...]
При этом опции разных типов нельзя употреблять в одной команде. Дадим краткую характеристику наиболее важных опций.
Первая группа опций регулирует вывод команды. Независимо от наличия опций этой группы командаps выдает для каждого процесса отдельную строку, но содержимое этой строки может быть разным. В зависимости от заданных опций могут присутствовать следующие поля:
USER — имя владельца процесса;
PID — идентификатор процесса в системе;
PPID — идентификатор родительского процесса;
%CPU — доля времени центрального процессора (в процентах), выделенного данному процессу;
%MEM — доля реальной памяти (в процентах), используемая данным процессом;
VSZ — виртуальный размер процесса (в килобайтах);
RSS — размер резидентного набора (количество 1K-страниц в памяти);
STIME — время старта процесса;
TTY — указание на терминал, с которого запущен процесс;
S или STAT — статус процесса;
PRI — приоритет планирования;
NI — значение nice (см. описание командыnice ниже);
TIME — сколько времени центрального процессора занял данный процесс;
CMD или COMMAND — командная строка запуска программы, выполняемой данным процессом;
а также и другие поля, полный список которых приведен на man-странице, посвященной команде ps .
Значения, выводимые в большинстве этих полей вы поймете без дополнительных пояснений. В поле Статус процесса , как уже говорилось выше, могут стоять следующие значения:
R — выполнимый процесс, ожидающий только момента, когда планировщик задач выделит ему очередной квант времени;
S — процесс "спит";
D — процесс находится в состоянии подкачки на диске;
T — остановленный процесс;
Z — процесс-зомби.
Рядом с указателем статуса могут стоять дополнительные символы из следующего набора:
W — процесс не имеет резидентных страниц;
< — высоко-приоритетный процесс;
N — низко-приоритетный процесс;
L — процесс имеет страницы, заблокированные в памяти.
Вторая группа опций регулирует то, какие именно процессы включаются в вывод команды. Чтобы получить список всех процессов надо использовать команду ps с опциями ax или -A . Вывод в этих двух случаях отличается только в поле CMD: в первом случае выдается полная командная строка запуска программы, а во втором — только имя запущенной программы.
Описание всех опций программы ps здесь привести невозможно. Поэтому приведем только несколько примеров ее применения, которые покажут, как пользоваться этой командой в типичных ситуациях.
Для того чтобы увидеть все процессы в системе, используя стандартную форму вывода:
$ ps -e
Можно к той же команде добавить опцию - o , после которой указать через запятую, какие именно поля вы хотите видеть в выводе команды:
$ ps -eo pid,user,cmd
Для того, чтобы увидеть все процессы в системе, используя форму вывода BSD-систем:
$ ps ax
Для того, чтобы увидеть все процессы в системе, с применением графического отображения отношения "предок-потомок":
$ ps -ef
Впрочем, для того, чтобы увидеть "лес" деревьев "предок-потомок", лучше воспользоваться очень интересным аналогом команды ps -ef — командой pstree .
Для того, чтобы увидеть, сколько % ЦПУ и памяти занимают запущенные вами процессы:
$ ps -u
Чтобы узнать приоритет процесса и значение nice , воспользуйтесь опцией -l:
$ ps -l
Команда ps позволяет сделать как бы "моментальный снимок" процессов, запущенных в системе. В отличие от ps команда top отображает состояние процессов и их активность "в реальном режиме времени". На рисунке 8.5 изображено окно терминала, в котором запущена программа top .
Рис. 8.5. Вывод команды top
Как видите, в верхней части окна отображается астрономическое время, время, прошедшее с момента запуска системы, число пользователей в системе, число запущенных процессов и число процессов, находящихся в разных состояниях, данные об использовании ЦПУ, памяти и свопа. А далее идет таблица, характеризующая отдельные процессы. Число строк, отображаемых в этой таблице, определяется размером окна: сколько строк помещается, столько и выводится. Графы таблицы обозначены так же, как поля вывода команды ps (см .разд. 8.4.1) , так что дополнительных пояснений здесь не требуется.
Содержимое окна обновляется каждые 5 секунд. Список процессов может быть отсортирован по используемому времени ЦПУ (по умолчанию), по использованию памяти, по PID, по времени исполнения. Переключать режимы отображения можно с помощью команд, которые программа top воспринимает. Это следующие команды (просто нажимайте соответствующие клавиши, только с учетом регистра, то есть вместе с клавишей Shift):
— сортировать процессы по использованию ЦПУ;
Кроме команд, определяющих режим сортировки, команда top воспринимает еще ряд команд, которые позволяют управлять процессами в интерактивном режиме. С помощью команды <K > можно завершить некоторый процесс (его PID будет запрошен), а с помощью команды <R > можно переопределить значение nice для некоторого процесса. Таким образом, эти две команды аналогичны командам kill и renice , которые рассматриваются в разд. 8.4.3. и разд. 8.4.4
О том, что такое приоритет, мы уже кратко говорили в начале этой главы, Но некоторые факты надо изложить дополнительно. Приоритет для каждого процесса устанавливается в тот момент, когда процесс порождается. Приоритет процесса определяется так называемым "значением nice", которое лежит в пределах от +20 (наименьший приоритет, процесс выполняется только тогда, когда ничто другое не занимает процессор), до -20 (наивысший приоритет).
Значение nice устанавливается для каждого процесса в момент порождения этого процесса и при обычном запуске команд или программ принимается равным приоритету родительского процесса. Но существует специальная команда nice , которая позволяет изменять значение nice при запуске программы. Формат использования этой программы:
nice [- adnice] command
где adnice — значение (от -20 до +19), добавляемое к значению nice процесса-родителя. Полученная сумма и будет значением nice для запускаемого процесса. Отрицательные значения может устанавливать только суперпользователь. Если опция — adnice не задана, то по умолчанию для процесса-потомка устанавливается значение nice , увеличенное на 10 по сравнению со значением nice родительского процесса. Очевидно, что если вы не суперпользователь, то применять эту команду имеет смысл только тогда, когда вы хотите запустить некий процесс с низким значением приоритета.
Другая команда, renice , служит для изменения значения nice для уже выполняющихся процессов. Ее формат таков:
renice priority [[-p] PID] [[-g] grp] [[-u] user]
Например, команда
# renice -1 987 -u daemon -p 32
увеличивает на 1 приоритет процессов с PID 987 и 32, а также всех процессов пользователя daemon.
Суперпользователь может изменить приоритет любого процесса в системе. Другие пользователи могут изменять значение приоритета только для тех процессов, для которых данный пользователь является владельцем. При этом обычный пользователь может только уменьшить значение приоритета (увеличить значение nice), но не может увеличить приоритет, даже для возврата значения nice к значению, устанавливаемому по умолчанию. Поэтому процессы с низким приоритетом не могут породить "высокоприоритетных детей".
Сигналы — это средство, с помощью которого процессам можно передать сообщения о некоторых событиях в системе. Сами процессы тоже могут генерировать сигналы, с помощью которых они передают определенные сообщения ядру и другим процессам. С помощью сигналов можно осуществлять такие акции управления процессами, как приостановка процесса, запуск приостановленного процесса, завершение работы процесса. Всего в Linux существует 63 разных сигнала, их перечень можно посмотреть по команде
$ kill -l
Сигналы принято обозначать номерами или символическими именами. Все имена начинаются на SIG, но эту приставку иногда опускают: например, сигнал с номером 1 обозначают или как SIGHUP, или просто как HUP.
Когда процесс получает сигнал, то возможен один из двух вариантов развития событий. Если для данного сигнала определена подпрограмма обработки, то вызывается эта подпрограмма. В противном случае ядро выполняет от имени процесса действие, определенное по умолчанию для данного сигнала. Вызов подпрограммы обработки называется перехватом сигнала. Когда завершается выполнение подпрограммы обработки, процесс возобновляется с той точки, где был получен сигнал.
Можно заставить процесс игнорировать или блокировать некоторые сигналы. Игнорируемый сигнал просто отбрасывается процессом и не оказывает на него никакого влияния. Блокированный сигнал ставится в очередь на выдачу, но ядро не требует от процесса никаких действий до разблокирования сигнала. После разблокирования сигнала программа его обработки вызывается только один раз, даже если в течение периода блокировки данный сигнал поступал несколько раз.
В табл. 8.1. приведены некоторые из часто встречающихся сигналов.
Таблица 8.1. Сигналы
|
Имя |
Описание |
Можно перехватывать |
Можно блокировать |
Комбинация клавиш |
|
|
Hangup. Отбой |
Да |
Да |
|||
|
Interrupt. В случае выполнения простых команд вызывает прекращение выполнения, в интерактивных программах — прекращение активного процесса |
Да |
Да |
|
||
|
QUIT |
Как правило, сильнее сигнала Interrupt |
Да |
Да |
|
|
|
Illegal Instruction. Центральный процессор столкнулся с незнакомой командой (в большинстве случаев это означает, что допущена программная ошибка). Сигнал отправляется программе, в которой возникла проблема |
Да |
Да |
|||
|
Floating Point Exception. Вычислительная ошибка, например, деление на ноль |
Да |
Да |
|||
|
KILL |
Всегда прекращает выполнение процесса |
Нет |
Нет |
||
|
SEGV |
Segmentation Violation. Доступ к недозволенной области памяти |
Да |
Да |
||
|
PIPE |
Была предпринята попытка передачи данных с помощью конвейера или очереди FIFO, однако не существует процесса, способного принять эти данные |
Да |
Да |
||
|
TERM |
Software Termination. Требование закончить процесс (программное завершение) |
Да |
Да |
||
|
CHLD |
Изменение статуса порожденного процесса |
Да |
Да |
||
|
CONT |
Продолжение выполнения приостановленного процесса |
Да |
Да |
||
|
STOP |
Приостановка выполнения процесса |
Нет |
Нет |
||
|
TSTR |
Сигнал останова, генерируемый клавиатурой. Переводит процесс в фоновый режим |
Да |
Да |
|
Как видите, некоторые сигналы можно сгенерировать с помощью определенных комбинаций клавиш. Но такие комбинации существуют не для всех сигналов. Зато имеется команда kill , которая позволяет послать заданному процессу любой сигнал. Как уже было сказано, с помощью этой команды можно получить список всех возможных сигналов, если указать опцию - l . Если после этой опции указать номер сигнала, то будет выдано его символическое имя, а если указать имя, то получим соответствующий номер.
Для посылки сигнала процессу (или группе процессов) можно воспользоваться командой kill в следующем формате:
$ kill [-сигн] PID
где сигн — это номер сигнала, причем если указание сигнала опущено, то посылается сигнал 15 (TERM — программное завершение процесса). Чаще всего используется сигнал 9 (KILL), с помощью которого суперпользователь может завершить любой процесс. Но сигнал этот очень "грубый", если можно так выразиться, поэтому его использование может привести к нарушению порядка в системе. Поэтому в большинстве случаев рекомендуется использовать сигналы TERM или QUIT, которые завершают процесс более "мягко".
Естественно, что наиболее часто команду kill
вынужден применять суперпользователь. Он должен использовать ее для
уничтожения процессов-зомби, зависших процессов (они показываются в
листинге команды ps
как
Если вы запускаете какой-то процесс путем запуска программы из командной строки, то обычно процесс запускается, как говорят, "на переднем плане". Это значит, что процесс "привязывается" к терминалу, с которого он запущен, воспринимая ввод с этого терминала и осуществляя на него вывод. Но можно запустить процесс в фоновом режиме, когда он не связан с терминалом. Для запуска процесса в фоновом режиме в конце командной строки запуска программы добавляют символ & .
В оболочке bash имеются две встроенные команды, которые служат для перевода процессов на передний план или возврата их в фоновый режим. Но прежде, чем рассказывать об этих командах, надо рассказать о команде jobs . Она всегда вызывается без аргументов и показывает задания, запущенные из текущего экземпляра shell. В начале каждой строки вывода этой команды указывается порядковый номер задания в виде числа в квадратных скобках. После номера указывается состояние процесса: stopped (остановлен), running (выполняется) или suspended (приостановлен). В конце строки указывается команда, которая исполняется данным процессом. Один из номеров выполняющихся заданий помечен знаком + , а еще один — знаком - . Процесс, помеченный знаком + , будет по умолчанию считаться аргументом команд fg или bg , если они вызываются без параметров. Процесс, помеченный знаком -, получит знак + , если только завершится по какой-либо причине процесс, который был помечен знаком +.
А теперь можно рассказать и о командах fg и bg , которые служат для перевода процессов на передний план или возврата их в фоновый режим. В качестве аргумента обеим этим командам передаются номера тех заданий, которые присутствуют в выводе команды jobs . Если аргументы отсутствуют, то подразумевается задание, помеченное знаком +. Команда fg переводит указанный в аргументе процесс на передний план, а команда bg — переводит процесс в фоновый режим. Одной командой bg можно перевести в фоновый режим сразу несколько процессов, а вот возвращать их на передний план необходимо по одному.
Предположим, вы запустили из оболочки bash несколько процессов, часть из них в фоновом режиме. И по каким-то причинам завершили текущую сессию работы в оболочке. При завершении сессии оболочка посылает всем порожденным ею процессам сигнал "отбой", по которому некоторые из порожденных ею процессов могут завершиться, что не всегда желательно. Если вы хотите запустить в фоновом режиме программу, которая должна выполняться и после вашего выхода из оболочки, то ее нужно запускать с помощью утилиты nohup . Делается это так:
nohup команда &
Запускаемый таким образом процесс будет игнорировать посылаемые ему сигналы (если это возможно, см. табл. 8.1). Стандартный выходной поток и стандартный поток ошибок при таком запуске команд перенаправляются в файл nohup.out или $HOME/nohup.out.
Команда nohup имеет побочный эффект, заключающийся в том, что значение nice для запускаемого процесса увеличивается на 5, т. е. процесс выполняется с более низким приоритетом.
В. Костромин (kos at rus-linux dot net) - 8.4. Управление процессамиВ этом отрывке рассмотрены команды управления процессами. Вы научитесь замораживать процессы, размораживать, отправлять в фоновый режим, изменять приоритет, просматривать запущенные процессы и жестоко их убивать. Введено понятие сигналов. Рассмотрены такие команды, как bg, fg, jobs, kill, nohup, nice, renice, ps и top.
Дэниэль Роббинс - основатель сообщества Gentoo и создатель операционной системы Gentoo Linux. Дэниэль проживает в Нью-Мехико со свой женой Мэри и двумя энергичными дочерьми. Он также основатель и глава Funtoo , написал множество технических статей для IBM developerWorks , Intel Developer Services и C/C++ Users Journal.
Крис Хаусер был сторонником UNIX c 1994 года, когда присоединился к команде администраторов университета Тэйлора (Индиана, США), где получил степень бакалавра в компьютерных науках и математике. После он работал во множестве областей, включая веб-приложения, редактирование видео, драйвера для UNIX и криптографическую защиту. В настоящий момент работает в Sentry Data Systems. Крис также сделал вклад во множество свободных проектов, таких как Gentoo Linux и Clojure, стал соавтором книги The Joy of Clojure .
Эйрон Гриффис живет на территории Бостона, где провел последнее десятилетие работая в Hewlett-Packard над такими проектами, как сетевые UNIX-драйвера для Tru64, сертификация безопасности Linux, Xen и KVM виртуализация, и самое последнее - платформа HP ePrint . В свободное от программирования время Эйрон предпочитает размыщлять над проблемами программирования катаясь на своем велосипеде, жонглируя битами, или болея за бостонскую профессиональную бейсбольную команду «Красные Носки».
Процесс – это абстракция, используемая для описания выполняющийся программы. Процесс представляет из себя системный объект, посредством которого можно контролировать обращение программы к памяти, центральному процессору и ресурсам ввода-вывода. В операционных системах Linux и Unix системные и пользовательские процессы подчиняются одним и тем же правилам, благодаря чему управление осуществляется с помощью единого набора команд.
Процесс состоит из адресного пространства и набора структур данных, содержащихся внутри ядра. Адресное пространство представляет собой совокупность страниц памяти, которые были выделены ядром для выполнения процесса. В него загружается код и используемые им библиотеки функций, а также переменные, содержимое стеков и различная вспомогательная информация, необходимая ядру для работы процесса. Поскольку в системах UNIX и Linux поддерживается концепция виртуальной памяти, страницы адресного пространства процесса в конкретный момент времени могут находится либо в физической памяти, либо в разделе подкачки, т.е. на диске.
В структуре данных ядра хранится всевозможная информация о каждом процессе. К наиболее важным относят:
Поток выполнения, обычно именуемой просто потоком, представляет результат разветвления в выполнении процесса. Поток наследует многие атрибуты своего процесса, причем в рамках одного процесса могут выполняться одновременно (параллельно) несколько потоков – такая модель выполнения получила название многопоточности. В старых однопроцессорных системах параллельное выполнение моделируется ядром, но в мультиядерных и многопроцессорных архитектурах потоки могут выполняться одновременно в различных ядрах. Такие многопоточные приложения, как BIND и Apache, извлекают максимальную пользу из мультиядерных систем, поскольку эти приложения могут обрабатывать несколько запросов одновременно.
Ядро назначает каждому процессу уникальный идентификатор PID . PID – Proccess ID. Большинство команд и системных вызовов, работающих с процессами, требуют указания конкретного идентификатора, чтобы был ясен контекст операции. Идентификаторы присваиваются по порядку по мере создания процессов.
Ни в UNIX, ни в Linux нет системного вызова, который бы инициировал новый процесс для выполнения конкретной программы. Для того, чтобы породить новый процесс, существующий процесс должен клонировать себя сам. Клон может заменить выполняемую программу другой.
В операции клонирования исходный процесс называют родительским, а его клон – дочерним. Помимо собственного идентификатора, каждый дочерний процесс имеет атрибут PPID (Parent Proccess ID), который совпадает с идентификатором породившего его дочернего процесса. Стоит отметить, что PPID – весьма полезная информация, если приходится иметь дело с неизвестными процессами. Отслеживание истоков процесса может облегчить понимание его назначения и значимости.
Когда система загружается, ядро самостоятельно запускает несколько процессов. Наиболее важный из них – демон init , идентификатор которого всегда равен 1. Демон init отвечает за выполнение сценариев запуска системы. Все процесса, кроме тех, что создаются ядром, являются потомками демона init.
UID (User ID) – это идентификатор пользователя, создавшего данный процесс. Менять атрибуты процесса могут только его создатель (владелец) и суперпользователь. EUID (Effective User ID) – это текущий пользовательский идентификатор процесса, предназначенный для того, чтобы определить, к каким ресурсам и файлам у процесса есть доступ в данный момент. У большинства программ значения UID и EUID одинаковы. Исключение составляют программы, у которых установлен бит смены идентификатора пользователя (setuid).
GID (Group ID) – это идентификатор группы, к которому принадлежит владелец процесса. Текущий идентификатор группы (EGID) связан с атрибутом GID так же, как и значение EUID связано с UID.
Приоритет процесса определяет, какую долю времени центрального процессора получает программа. Ядро применяет динамический алгоритм вычисления приоритетов, учитывающий сколько времени центрального процессора уже использовал процесс и сколько времени он ожидает в своей очереди.
Создание процесса – это переход процесса из состояния “Новый” в состояние “Готов”. В момент создания процесса операционная система подготавливает структуру данных для него. Новому процессу присваивается собственный PID, и учет ресурсов ведется независимо от предка. Тот факт, что процесс существует – еще не дает ему права на использование ресурсов центрального процессора.
Готовый процесс получил все необходимые ресурсы и ждет, пока системный планировщик предоставит ему доступ к центральному процессору. При выделении доступа процесс запускается и переходит в активное состояние (выполняется).
Из состояния “Запущен” есть два пути:
Если процесс осуществил системной вызов, который нельзя завершить немедленно, то ядро переводит его в режим ожидания (сон). Ожидающий процесс ждет наступления определенного события, будь то поступление данных с терминала или из сетевого соединения. Многие системные демоны проводят в этом состоянии большую часть своего времени. Важно отметить, что в данном случае процесс будет продолжать храниться в оперативной памяти.
Некоторые операции переводят процесс в состояние непрерывного ожидания (приостановлен). В данном состоянии процесс ожидает определенного сигнала от аппаратной части и не реагирует на другие сигналы. При этом процесс выгружен из оперативной памяти на жесткий диск (swap-раздел). Для того, чтобы избавиться от такого процесса необходимо устранить породившую их проблему или перезагрузить систему.
После того как процесс завершился – он уничтожается.
Зомби – это процесс, который закончил выполняться, но информация об этом еще не поступила родительскому процессу. Процесс при завершении высвобождает все свои ресурсы (за исключением PID) и становится “зомби” – пустой записью в таблице процессов, хранящий код завершения для родительского процесса.
Все процессы выстраиваются в очередь на выполнение команд. При этом существует несколько очередей в зависимости от статуса процесса: очередь готовых и очередь заблокированных. По истечении работы процесс переходит в начало очередь и вновь ждет своего момента для доступа к ресурсам центрального процессора.
Просмотреть список всех процессов, выполняемых в текущий момент времени можно с помощью команды ps . С помощью команды ps можно получить информацию об идентификаторах, приоритете и управляющем терминале того или иного процесса. Она также позволяет выяснить объем оперативной памяти, который использует процесс, сколько времени центрального процессора заняло его выполнение, а также состояние процесса (выполняется, остановлен, простаивает и т.д.). Получить список всех процессов можно с помощью следующей команды:
user@ubuntu$ ps aux
Ключ a используется для вывода всех процессов, ключ x – отображает процессы, отсоединенные от терминала, ключ u – обеспечивает фильтрование по имени или идентификатору пользователя, который запустил программу.
Значение столбцов при выводе команды ps aux :
Ниже в сокращенном виде показаны результаты работы команды ps lax. Обратите внимание на дополнительные поля PPID (идентификатор родительского процесса), NI (фактор уступчивости), WCHAN (ресурс, которого ожидает процесс).
NI по сути отображает приоритет процесса. Чем ниже значение – тем приоритетней он будет выполняться процессором. Значение варьируются от -20 до 20.
Очень удобно искать идентификатор процесса с помощью связки команд ps и grep . PS выводит список процессов, после чего передает управление команде grep, которая в свою очередь выделяет из списка искомый процесс. Пример: найдем PID для процесса cron.
Как видно PID для процесса cron равен 879.
Команда ps позволяет сделать только разовый “снимок” системы. Для динамического отслеживания процессов используют команду top .
Наиболее активные процессы находятся вверху. Команда top отображает также статистику по статусам процессов, объем используемых ресурсов ЦПУ и оперативной памяти.
Сигналы – это запросы на прерывания, реализуемые на уровне процессов.
Когда поступает сигнал, возможен один из двух вариантов событий. Если процесс назначил сигналу подпрограмму обработки, то после вызова ей предоставляется информация о контексте, в котором был сгенерирован сигнал. В противном случае ядро выполняет от имени процесса действия, заданные по умолчанию. Эти действия зависят от сигнала, а в некоторых случаях еще создается дамп памяти.
Дамп памяти – это файл, содержащий образ памяти процесса
Процедура вызова обработчика называется перехватом сигнала. Когда выполнение обработчика завершается, процесс возобновляется с той точки, где был получен сигнал.
Для того, чтобы некоторые сигналы не поступали в программу можно задать их игнорирование и блокирование. Игнорируемый сигнал просто пропускается и не влияет на работу процессора. Блокируемый сигнал ставится в очередь на обработку, но ядро не требует от процесса никаких действий до явного разблокирования сигнала.
Определено свыше тридцати разных сигналов, и они находят самое разное применение. Самые распространенные из них:
Сигналы KILL и STOP нельзя ни перехватить, ни заблокировать, ни проигнорировать.
Команда kill используется для отправки сигналов процессу. Kill имеет следующий синтаксис:
user@ubuntu$ kill [-сигнал] PID
Для примера уничтожим процесс cron. Ранее мы выяснили, что его PID = 879.
user@ubuntu$ kill -KILL 879
Как видим процесс cron убран. Сигналы типа kill надо посылать с правами суперпользователя. Также перед тем, как убивать cron я убрал строчку respawn в конфигурационном файле cron.conf, который находится в папке /etc/init/cron.conf.
Напоследок расскажу про еще одну интересную вещь. Upstart – это система инициализации ОС, которая управляет запуском демонов в течении загрузки системе. Хранятся конфигурационные файлы Upstart в папке /etc/init. Существует несколько команд для работы с Upstart.
user@ubuntu$ status [имя процесса] – статус процесса
user@ubuntu$ start [имя процесса] – запуск процесса
user@ubuntu$ stop [имя процесса] – остановка процесса
user@ubuntu$ restart [имя процесса] – рестарт процесса
Друзья, сайт Netcloud каждый день развивается благодаря вашей поддержке. Мы планируем запустить новые рубрики статей, а также некоторые полезные сервисы.
У вас есть возможность поддержать проект и внести любую сумму, которую посчитаете нужной.
