~Nožka

PSK3-6

Název školy:	Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3
Autor:	Ing. Marek Nožka
Anotace:	Správa procesů v OS Unix/Linux
Vzdělávací oblast:	Informační a komunikační technologie
Předmět:	Počítačové sítě a komunikační technika (PSK)
Tematická oblast:	Operační systém Linux/Unix
Výsledky vzdělávání:	Žák pracuje s procesy a zasílá signály
Klíčová slova:	Linux, Unix, shell, ps, jobs, fg, bg
Druh učebního materiálu:	Online vzdělávací materiál
Typ vzdělávání:	Střední vzdělávání, 4. ročník, technické lyceum
Ověřeno:	VOŠ a SPŠE Olomouc; Třída: 4L
Zdroj:	Vlastní poznámky, Vilém Vychodil: Linux Příručka českého uživatele

Procesy

Obsah:

1. Proces (program)
2. Popředí a pozadí
3. Klávesové zkratky
4. Práce s procesy
5. Procesy (ne)napojené na (jiný) terminál
6. Zasílání signálů
7. Interaktivní správa procesů

Proces (program)

Proces (anglicky process) je v informatice název pro spuštěný počítačový program. Proces je umístěn v operační paměti počítače v podobě sledu strojových instrukcí vykonávaných procesorem. Obsahuje nejen kód vykonávaného programu, ale i dynamicky měnící se data, která proces zpracovává. Jeden program může v počítači běžet jako více procesů s různými daty (například vícekrát spuštěný webový prohlížeč zobrazující různé stránky). Správu procesů vykonává operační systém, který zajišťuje jejich oddělený běh, přiděluje jim systémové prostředky počítače a umožňuje uživateli procesy spravovat (spouštět, ukončovat atp.).

V našem výkladu se omezíme pouze na uživatelské hledisko.

Popředí a pozadí

V následujícím textu bude užíváno pojmů "v popředí" a "v pozadí". Tyto pojmy je nutné chápat z hlediska programů běžících v příkazové řádce, bez grafického uživatelského rozhraní. Jestliže program běží v popředí, neznamená to, že je jeho grafické okno nad ostatními okny, ale že jeho vstup je napojen na terminál.

Jestliže je terminálu (pomocí shell-u) spuštěn program (proces), znamená to, že tento proces je napojen na terminál a v tuto chvíli není možné komunikovat s shell-em.

Spustíme například příkaz xeyes. Po dobu běhu tohoto programu v terminálu není možné komunikovat s shell-em a zadávat další příkazy.

$ xeyes
fjdkfj dfjdkf
fjkdjfkdjf

jfkdjf

at pisu co pisu, nic se nedeje

Klávesové zkratky

Ctrl+C

Proces, který je právě v popředí bude ukončen (přerušen). (Bude mu zaslán signál SIGINT)

Ctrl+Z

Proces, který je právě v popředí bude pozastaven (suspended). (Bude mu zaslán signál SIGSTOP)

Práce s procesy

Nyní po spuštění programu xeyes stiskneme Ctrl+Z a oči uspíme:

$ xeyes
^Z
[1]+  Pozastavena             xeyes
$ 

V tuto chvíli je terminál volný pro spuštění dalších příkazů. Hned toho využijeme a podíváme se kolik je hodin (program xclock). Program ale opět pozastavíme pomocí Ctrl+Z.

$ xclock -update 1
^Z
[2]+  Pozastavena             xclock -update 1
$

Pozastavený proce spí. Je zmražen. Vteřinová rafička hodin se nehýbe a oči nesledují kurzor myši. Do třetice spustíme a pozastavíme program xman. (Slouží pro čtení zobrazení manuálových stránek)

$ xman
^Z
[3]+  Pozastavena             xman
$

Seznam procesů běžících v aktuálním shell-u vydá příkaz jobs:

$ jobs
[1]   Pozastavena             xeyes
[2]-  Pozastavena             xclock -update 1
[3]+  Pozastavena             xman

Příkaz fg (foreground) slouží pro přesun programu do popředí. Program se tedy znovu napojí na terminál a je možné s ním komunikovat nebo ukončit ho (Ctrl+C) nebo znovu pozastavit (Ctrl+Z). Jako parametr udáváme %N, kde N je číslo procesu, které je v levém sloupci ve výpisu jobs.

$ fg %2
xclock -update 1

Můžeme pozorovat, že vteřinová ručička hodin se opět rozběhne.

Příkaz bg (background) slouží pro přesun programu na pozadí. To znamená, že proces poběží, ale nebude napojen na terminál a bude proto možné používat shell nebo spustit jiný program.

$ fg %2
xclock -update 1
^Z
[2]+  Pozastavena             xclock -update 1
$ bg %2
[2]+ xclock -update 1 &
$ 

Je třeba dodat, že je nesmysl dávat na pozadí programy, které s uživatelem interaktivně komunikují. Odstrašujícím, příkladem může celoobrazovkový správce souborů Midnight Commander -- mc.

Pomocí metaznaku &, který zapíšeme za příkaz, můžeme umístit program (proces) na pozadí rovnou při jeho spuštění:

$ oclock &
[4] 7321
$ jobs
[1]-  Pozastavena             xeyes
[2]   Běží                 xclock -update 1 &
[3]+  Pozastavena             xman
[4]   Běží                 oclock &
$ 

Příkaz fg a bg umožňuje vynechat parametr s číslem procesu. Potom je na popředí nebo pozadí umístěn program, se kterým se naposledy pracovalo a který má v levém sloupci ve výpisu jobs znak +.

$ jobs
[1]-  Pozastavena             xeyes
[2]   Běží                 xclock -update 1 &
[3]+  Pozastavena             xman
[4]   Běží                 oclock &
$ fg
xman

Procesy (ne)napojené na (jiný) terminál

Výše popsané, lze uplatnit pouze na procesy, které běží v aktuálním shell-u. Příkaz jobs jiné procesy, které běží v jiném shell-u nebo terminálu "nevidí". Pokud požadujeme víc použijeme příkaz ps

$ ps
  PID TTY          TIME CMD
 4325 pts/5    00:00:00 bash
 4370 pts/5    00:00:00 xeyes
 5258 pts/5    00:00:00 xclock
 7321 pts/5    00:00:00 oclock
 8466 pts/5    00:00:00 ps
15276 pts/5    00:00:01 zsh

Číslo v levém sloupci je tzv. Process identifier PID. Je to číslo, které proces jednoznačně identifikuje. Pokud je příkaz ps použit bez parametrů vypisuje opět jen procesy běžící v aktuálním shell-u. Pokud přidáme parametr -a budou vypsány všechny procesy běžící napojené na jakýkoliv terminál.

$ ps -a 
  PID TTY          TIME CMD
 4325 pts/5    00:00:00 bash
 4370 pts/5    00:00:00 xeyes
 5258 pts/5    00:00:00 xclock
 5350 tty2     00:00:00 zsh
 5360 tty2     00:00:00 startx
 5605 tty2     00:00:04 urxvt
 5631 pts/9    00:00:00 mc
 5671 pts/7    00:00:00 su
 5681 pts/7    00:00:07 zsh
 5802 tty2     00:16:36 psi-plus
 7321 pts/5    00:00:00 oclock
 8709 pts/5    00:00:00 ps
 8710 pts/5    00:00:00 bash
16616 tty2     00:00:00 urxvt
17205 tty2     00:00:00 py.white
17210 tty2     00:00:42 ipython
18443 tty2     00:00:00 sh
18444 tty2     00:00:00 urxvt
21095 tty2     00:04:18 claws-mail
24985 pts/7    00:00:22 aptitude
30285 tty2     00:28:07 iceweasel

Program ps má velké množství voleb, jejichž popis najdeme v manuálové stránce. Zde uvedeme několik příkladů:

příklad	popis
ps ux	vypíše všechny procesy aktuálního uživatele
ps fx
ps fux	vypíše všechny procesy aktuálního uživatele včetně stromu procesů
ps ax	vypíše všechny procesy všech uživatelů
ps uxw
ps uxww
ps uxwww	vypíše všechny procesy aktuálního uživatele ve tvaru jak byly zadány na příkazový řádek (každé w prozradí něco víc)

Zasílání signálů

Pro zasílání signálů slouží program kill.

Uživatelsky nejdůležitější signály

signál	význam
SIGTERM	nenásilné ukončení procesu
SIGKILL	okamžité ukončení procesu
SIGSTOP	pozastavení procesu
SIGCONT	probuzení -- pokračování procesu

Situaci budeme ilustrovat na následujícím příkladu: Před hodinou uživatel karel spustil náročnou úlohu pro výpočet čísla $\pi$. Výpočet by ale nyní rád pozastavil, protože spotřebovává všechen strojový čas a karel potřebuje na počítači chvíli pracovat.

Nejprve zjistí PID programu:

$ ps axwww | egrep mojePI
 5463 tty2     TN   48:41 ./mojePI
10256 pts/12   S+    0:00 egrep mojePI

... a zašle signál pro pozastavení: Program kill přebírá jako parametr PID procesu. (Nebo %N stejně jako fg a bg.)

$ kill -SIGSTOP 5463

V tuto chvíli proces usnul a strojový čas je k dispozici jiným úlohám. Pro pokračování výpočtu potom slouží příkaz

$ kill -SIGCONT 5463

Pro ukončení

$ kill -SIGTERM 5463
$ kill -SIGKILL 5463

Interaktivní správa procesů

Pro interaktivní správu procesů slouží program top a jeho barevnější a vylepšená varianta htop.

---

• ps
• kill
• top
• htop
• nice
• killall
• pkill
• pgrep

| navigace |