Камерон Хьюз - Параллельное и распределенное программирование на С++

$ ps -f

UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD

cameron 2214 2212 0 21:03:35 pts/12 0:00 -ksh

cameron 2396 2214 2 11:55:49 pts/12 0:01 nedit

$ ps -lf

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

8 S cameron 2214 2212 0 51 20 70e80f00 230 70e80f6c 21:03:35 pts/12 0:00 -ksh

8 S cameron 2396 2214 1 53 24 70d747b8 843 70152aba 11:55:49 pts/12 0:01 nedit

Рис. 3.7. Результат выполнения команд ps -fи ps -lfв среде Solaris

На рис. 3.8 показан результат выполнения утилиты ps с использованием командных опций Tux в среде Linux. Данные, выводимые с помощью заголовков %CPU, %MEMи STAT,отображаются для процессов. В многопроцессорной среде с помощью этой информации можно узнать, какие процессы являются доминирующими с точки зрения использования времени ЦП и памяти. Заголовок STATотображает состояние или статус процесса. Ниже приведены символы, обозначающие статус, и дано соответствующее описание. Заголовок STATпозволяет узнать дополнительную информацию о статусе процесса.

D(BSD) Ожидание доступа к диску

P(BSD) Ожидание доступа к странице

X(System V) Ожидание доступа к памяти

W(BSD) Процесс выгружен на диск

К(AIX) Доступный процесс ядра

N(BSD) Приоритет выполнения понижен

>(BSD) Приоритет выполнения повышен искусственно

<(Linux) Процесс с высоким приоритетом

L(Linux) Страницы заблокированы в памяти

Эти символы должны предшествовать коду статуса. Например, если перед кодом статуса стоит символ N,значит, процесс выполняется с более низким уровнем приоритета. Если код статуса процесса отображен символами SW<,это означает, что процесс пребывает в ждущем режиме, выгружен и имеет высокий уровень приоритета.

Уровень приоритета процесса можно изменить с помощью функции nice (). Каждый процесс имеет фактор уступчивости (nice value), который используется для вычисления уровня приоритета вызывающего процесса. Процесс наследует приоритет процесса, который его создал. Чтобы понизить приоритет процесса, следует увеличить его фактор уступчивости. Лишь процессы привилегированных пользователей и ядра системы могут увеличивать уровни своих приоритетов.

Синопсис

#include int nice(int incr);

Чем ниже фактор уступчивости, тем выше уровень приоритета процесса. Параметр incr содержит значение, добавляемое к текущему фактору уступчивости вызывающего процесса. Значение параметра incr может быть отрицательным или положительным, а фактор уступчивости представляет собой неотрицательное число. Положительное значение incr увеличивает фактор уступчивости, а значит, понижает уровень приоритета. Отрицательное значение incr уменьшает фактор уступчивости, тем самым повышая уровень приоритета. Если значение incr изменяет фактор уступчивости выше или ниже соответствующих предельных величин, он будет установлен равным самому высокому или самому низкому пределу соответственно. При успешном выполнении функция nice () возвращает новый фактор уступчивости процесса, в противном случае — число -1,а прежнее значение фактора уступчивости при этом не изменяется.

Синопсис

#include

int getpriority(int which, id_t who);

int setpriority(int which, id_t who, int value); _

Функция setpriority() устанавливает фактор уступчивости для заданного процесса, группы процессов или пользователя. Функция getpriority() возвращает приоритет заданного процесса, группы процессов или пользователя. Синтаксис использования функций setpriority() и getpriority() для установки и считывания фактора уступчивости текущего процесса демонстрируется в листинге 3.1.

Листинг 3.1. Использование функцийsetpriority() и getpriority()

#include

//...

id_t pid = 0;

int which = PRIO_PROCESS;

int value = 10;

int nice_value;

int ret;

nice_value = getpriority(which,pid);

if(nice_value < value){

ret = setpriority(which,pid,value);

}

//.-•

В листинге 3.1 возвращается и устанавливается приоритет вызывающего процесса. Если фактор уступчивости вызывающего процесса оказывается меньше 10, он устанавливается равным 10. Процесс задается значениями, хранимыми в параметрах which и who (см. соответствующий синопсис). Параметр which может определять процесс, группу процессов или пользователя и иметь следующие значения.

PRIO_PROCESSОзначает процесс

PRIO_PGRPОзначает группу процессов

PRIO_USERОзначает пользователя

В зависимости от значения параметра which параметр who содержит идентификационный номер (id) процесса, группы процессов или эффективного пользователя. В листинге З.1 параметру which присваивается значение PRIO_PROCESS.В листинге З.1 параметр who устанавливается равным 0, означая тем самым текущий процесс. Параметр value для функции setpriority() определяет новое значение фактора уступчивости для заданного процесса, группы процессов или пользователя. Факторы уступчивости в среде Linux должны находиться в диапазоне от -20 до 19 .В листингe 3.1 фактор уступчивости устанавливается равным 10,если текущее его значение оказывается меньше 10 .В отличие от функции nice(), значение, передаваемое функции setpriority(), является фактическим значением фактора уступчивости, а не смещением, которое суммируется с текущим фактором уступчивости.

Если процесс имеет несколько потоков, модификация приоритета процесса повлияет на приоритет всех его потоков. При успешном выполнении функции getpriority() возвращается фактор уступчивости заданного процесса, а при успешном выполнении функции setpriority () — значение 0. В случае неудачи обе функции возвращают число -1.Однако число -1является допустимым значением фактора уступчивости для любого процесса. Чтобы уточнить, не было ли ошибок при выполнении функции getpriority(), имеет смысл протестировать внешнюю переменную errno.

Переключение контекста происходит в момент, когда процессор переключается с одного процесса на другой. При переключении контекста система сохраняет контекст текущего процесса и восстанавливает контекст следующего процесса, выбранного для использования процессора. БУП-блок прерванного процесса при этом обновляется, а также изменяется значение поля состояния процесса (т.е. признак состояния выполнения заменяется признаком другого состояния: готовности, блокирования или «зомби»). Сохраняется и обновляется содержимое регистров процессора, состояние стека, данные об идентификации (и привилегиях) пользователя и процесса, а также о стратегии планирования и учетная информация.