Нейл Мэтью - Основы программирования в Linux

10478 ? S 0:00 start_kdeinit --new-startup +kcminit_startup

10479 ? Ss 0:00 kdeinit Running...

10500 ? S 0:53 kdesktop [kdeinit]

10502 ? S 1:54 kicker [kdeinit]

10524 ? Sl 0:47 beagled /usr/lib/beagle/BeagleDaemon.exe --bg

10530 ? S 0:02 opensuseupdater

10539 ? S 0:02 kpowersave [kdeinit]

10541 ? S 0:03 klipper [kdeinit]

10555 ? S 0:01 kio_uiserver [kdeinit]

10688 ? S 0:53 konsole [kdeinit]

10689 pts/1 Ss+ 0:07 /bin/bash

10784 ? S 0:00 /opt/kde3/bin/kdesud

11052 ? S 0:01 [pdflush]

19996 ? SN1 0:20 beagled-helper /usr/lib/beagle/IndexHelper.exe

20254 ? S 0:00 qmgr -1 -t fifo -u

21192 ? Ss 0:00 /usr/sbin/ntpd -p /var/run/ntp/ntpd.pid -u ntp -i /v

21198 ? S 0:00 pickup -1 -t fifo -u

21475 pts/2 R+ 0:00 ps ax

Здесь вы видите на самом деле очень важный процесс

1 ? Ss 0:03 init [5]

В основном каждый процесс запускается другим процессом, называемым родительским или порождающим процессом. Подобным образом запущенный процесс называют дочерним или порожденным. Когда стартует ОС Linux, она выполняет единственную программу, первого предка и процесс с номером 1, init. Это, если хотите, диспетчер процессов операционной системы и прародитель всех процессов. Другие системные процессы, с которыми вы вскоре встретитесь, запускаются процессом initили другим процессом, запущенным процессом init.

Один из таких примеров — процедура регистрации. Процесс initзапускает программу gettyдля каждого последовательного терминала или модема коммутируемой линии передачи, которые можно применять для регистрации. Эти процессы отображены в следующем выводе команды ps:

9619 tty2 Ss+ 0:00 /sbin/mingetty tty2

Процессы gettyждут работы на терминале, приглашая пользователя зарегистрироваться хорошо всем знакомой строкой, и затем передают управление программе регистрации, которая устанавливает окружение пользователя и в конце запускает сеанс командной оболочки. Когда пользовательский сеанс командной оболочки завершается, процесс initзапускает новый процесс getty.

Как видите, способность запускать новые процессы и ждать их окончания — одна из основных характеристик системы. Позже в этой главе вы узнаете, как выполнять аналогичные задачи в ваших собственных программах с помощью системных вызовов fork, execи wait.

В следующем примере вывода команды psприведен элемент списка для самой команды ps.

21475 pts/2 R+ 0:00 ps ax

Эта строка означает, что процесс 21475находится в состоянии выполнения ( R) и выполняет он команду ps ах. Таким образом, процесс описан в своем собственном выводе! Индикатор состояния показывает только то, что программа готова к выполнению, а не то, что она обязательно выполняется в данный момент. На однопроцессорном компьютере в каждый момент времени может выполняться только один процесс, в то время как другие процессы ждут своего рабочего периода. Эти периоды, называемые квантами времени, очень короткие и создают впечатление одновременного выполнения программ. Опция R+просто показывает, что данная программа — фоновая задача, не ждущая завершения других процессов или окончания ввода или вывода данных. Именно поэтому можно увидеть два таких процесса, приведенные в списке вывода командыps. (Другой, часто встречающийся процесс, помечаемый как выполняющийся, — дисплейный сервер системы X.)

Ядро Linux применяет планировщик процессов для того, чтобы решить, какой процесс получит следующий квант времени. Решение принимается исходя из приоритета процесса (мы обсуждали приоритеты процессов в главе 4). Процессы с высоким приоритетом выполняются чаще, а другие, такие как низкоприоритетные фоновые задачи, — реже. В ОС Linux процессы не могут превысить выделенный им квант времени. Они преимущественно относятся к разным задачам, поэтому приостанавливаются и возобновляются без взаимодействия друг с другом. В более старых системах, например Windows 3. х, как правило, для возобновления других процессов требовалось явное согласие процесса.

В многозадачных системах, таких как Linux, несколько программ могут претендовать на один и тот же ресурс, поэтому программы с короткими рабочими циклами, прерывающиеся для ввода, считаются лучше ведущими себя, чем программы, прибирающие к рукам процессор для продолжительного вычисления какого-либо значения или непрерывных запросов к системе, касающихся готовности ввода данных. Хорошо ведущие себя программы называют nice-программами (привлекательными программами) и в известном смысле эту "привлекательность" можно измерить. Операционная система определяет приоритет процесса на основе значения "nice", по умолчанию равного 0, и поведения программы. Программы, выполняющиеся без пауз в течение долгих периодов, как правило, получают более низкие приоритеты. Программы, делающие паузы время от времени, например в ожидании ввода, получают награду. Это помогает сохранить отзывчивость программы, взаимодействующей с пользователем; пока она ждет какого-либо ввода от пользователя, система увеличивает ее приоритет, чтобы, когда программа будет готова возобновить выполнение, у нее был высокий приоритет. Задать значение niceдля процесса можно с помощью команды nice, а изменить его — с помощью команды renice. Команда niceувеличивает на 10 значение niceпроцесса, присваивая ему более низкий приоритет. Просмотреть значения niceактивных процессов можно с помощью опций -lили -f(для полного вывода) команды ps. Интересующие вас значения представлены в столбце NI(nice).

$ ps -l

F S UID PID PPID С PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD

000 S 500 1259 1254 0 75 0 - 710 wait4 pts/2 00:00:00 bash

000 S 500 1262 1251 0 75 0 - 714 wait4 pts/1 00:00:00 bash

000 S 500 1313 1262 0 75 0 - 2762 schedu pts/1 00:00:00 emacs

000 S 500 1362 1262 2 80 0 - 789 schedu pts/1 00:00:00 oclook

000 R 500 1363 1262 0 81 0 - 782 - pts/1 00:00:00 ps

Как видно из списка, программа oclockвыполняется (как процесс 1362) со значением niceпо умолчанию. Если бы она была запущена командой

$ nice oclock &

то получила бы значение nice+10. Если вы откорректируете это значение командой

$ renice 10 1362

1362: old priority 0, new priority 10

программа oclockбудет выполняться реже. Увидеть измененное значение nice можно снова с помощью команды ps:

$ ps -l

F S UID PID PPID С PRI NI ADDR SZ WCHAN TTY TIME CMD

000 S 500 1259 1254 0 75 0 - 710 wait4 pts/2 00:00:00 bash