Системный вызов vfork()

 

Приложения которым нужно создать независимый процесс могут делать это более эффективно если вместо fork() будут использовать vfork().Использование vfork оправдано только когда процесс потомок сразуже выполняет exec() или _exit() системные вызовы. При использовании vfork, потомок использует виртуальное адресное пространство родителя, поэтому оба процесса не могут работать одновременно. Процесс родитель при этом засыпает.

 

Системный вызов exec()

 

Очень часто после вызова fork() процесс запускает exec() на выполнение другой программы, при этом происходит перезапись сегмента кода и данных новым процессом.

 

Открытые файлы

 

При системных вызовах fork() и vfork() происходит наследование процессом потомков всех открытых файловых дискрипторов. Для системных параметра определяют ограничение на количество открытых файлов на процесс: maxfiles и maxfiles_lim. Параметр maxfiles определяет мягкий лимит как много открытых файлов может иметь процесс. Мягкий лимит наследуется после вызовов fork() vfork(). Параметр maxfiles_lim опреджеляет жесткий лимит на количество открытых файлов на один процесс. maxfiles должен быть меньше или равен maxfiles_lim. Мягкий лимит процесс наследует от своего родителя, который может быть уменьшен или увеличен до жесткого лимита (такое может сделать только процесс с правами администратора) с использованием системного вызова setrlimit().

 

Завершение процессов

                                              

Процесс завершается если:

 

           * Он успешно окончил свое выполнение

 

           * Процесс завершил.себя вызвав системный вызов exit()

 

           * Процесс получил сигнал на с фатальным действием

 

Когда процесс завершается все открытые файлы завершаются и все занятые ресурсы освобождаются, после чего процесс умирает.

Команды управления процессами .

 

Управлять процессами можно либо с использованием команд HP-UX либо с использованием утилиты SAM. Наиболее часто используемые команды будут описаны ниже.

 

Команда ps (process status)

 

Команда ps показывает следующие параметры процессов:

 

           * идентификатор пользователя User ID

           * идентификатор процесса Process ID

           * идентификатор родительского процесса Parent process ID

           * командную строку породившую процесс

           * терминал с которого была запущена комманда

           * время (rela time CPU) которое было затрачено процессором на выполнение процесса.

 

Запущенная без опций она показывает process ID, terminal ID (tty), real CPU time usage, имя команды которую запустил на выполнение пользователь. С ключем –f ps также показывает имя пользователя, PPID, и время с момента когда процесс был fork-нут.

 

$ ps -f

UID PID PPID C STIME TTY TIME COMMAND

torry 3286 2016 9 16:19:03 ttyp1  0:00 ps -f

torry  25705 25649 0 08:47:58 ttyp1 0:02 -ksh /home/torry [ksh]

torry 2016  25705 0 15:13:02 ttyp1 0:24 vi processes.tag

 

Опция –e приводит к выдаче информации о всех активных процессах в системе. Опция -l (long) дополнительно показывает состояние процесса (S), параметр nice (NI), адрес процесса в памяти (ADDR), приоритет (PRI), и размер в блоках (SZ) образа процесса.

 

$ ps -l

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

1 R 513 11009 7793 5 179 20 d6e200 16     ttyu4 0:00 ps

1 S 0 7792 133 15 154 20 e06100 13 214fb0 ttyu4 0:00 rlogind

1 S 513 7793 7792 16 168 20 df5a80 52 7ffe6000 ttyu4 0:00 csh

 

Относительные приоритеты процессов -- nice и renice

 

Все процессы имеют приоритет устанавливаемый на основе таких факторов как прльзователь запустивший процесс и в каком окружении запущен процесс: с разделением времени или в реального времени. Комманда nice может быть использована для запуска процесса с более низким чем по умолчанию приоритетом. nice не уменьшает приоритетов уже запущеных процессов.

 

Команда renice позволяет изменять приоритеты уже запущеных процессов.

 

Программы для мониторинга производительности системы

 

Top

 

Периодически показывает информацию о процессах в системе в порядке убывания использования ресурсов. Суммирует состояние системы (среднюю загрузку), использование виртуальной памяти. В отличии от psкоторый дает лишь снимок текущего состояния системы top выдает информацию с периодичностью. На мультипроцессорных системах, top выдает состояние каждого процессора раздельно.

 

 

Sar

 

Выдает суммированую статистику о системной активности включая загрузку CPU, активность буферов, количество опреций ввода-вывода, терминальную активность, число системных, активность свопинга и п.р.

 

Vmstat

 

Выдает информацию об использовании виртуальной памяти и активность CPU.

 

Iostat

 

Выдает информацию об дисковой активности ввода-вывода, терминальной активности статистику CPU.

 

 

Управление процессами и ядро системы

 

Процесс может иметь доступ на чтение и запись к своему сегменту данных и стеку но не к другим процессам (за исключением сегментов разделяемой памяти). Процесс обменивается данными с другими процессами либо через системные вызовы либо через разделяемую память.

 

Приоритеты процесса

Все процессы в HP-UX могут находится в двух режимах: пользовательский режим и режим ядра. Когда процесс переключается в режим ядра (например при системном вызове) он исполняет код ядра и пользуется стеком ядра. В зависимости от приоритета и наличия других процессов процесса планировцик процессов может выделять ему больше или меньше квантов процессорного времени.

Приоритеты можно разделить на две части: диапазон POSIX standard приоритетов и диапазхон HP-UXприоритетов. POSIX standard приоритеты всегда выше чем все другие HP-UX приоритеты. Процесс который имеет меньшее числовое значение приоритета имеет преимущество при выполнении над процессом с большим цифровым значением приоритета. Следующий список выводит по категориям диапазоны приоритетов от большого к маленькому:

 

1. POSIX standard приоритеты (системный параметр)

 

POSIX standard приоритеты, известные как RTSCHED приоритеты, являются самыми

высокими приоритетами. Количество RTSCHED приоритетов есть системный параметр

           (rtsched_numpri), устанавливаемый между 32 и 512 (default 32).

   

2. приоритеты реального времени (0-127)

 

           Зарезервированы для процессов SCHED_RTPRIO стартующих с системного вызова

rtprio()

 

   

3. Системные приоритеты (128-177)

 

           Используются системными процессами.

 

   

4. Пользовательские приоритеты (178-255)

 

           Устанавливаются пользовательским процессам.

 

Ядро может изменять приоритеты процессов разделения времени (128-255) но не процессов реального времени (0-127).

 

 

Состояние процесса

 

В процессе своей жизни процесс может менять несколько раз свое состояние.Процессы размиещаются в очередях выполнения планировщика процесса в соответствии с их состоянием как определено в файле /usr/include/sys/proc.h . События, такие как получение сигнала могут переводить процесс из одного состояния в другое.

 

Процесс может находится в одном из следующих состояний:

 

           * idle – процесс простаивает в очереди выполнения планировщика.

 

* run - процесс выполняется в очереди планировщика либо в пользовательском режиме либо в режиме ядра.

 

           * stopped – процесс остановлен сигналом либо процессом родителем.

 

* sleep – процесс не выполняется пока он находится в спящем состоянии в очереди

(например он ждет окончания операции ввода-вывода)

 

* zombie – процесс уже фактически не существует, но так как он оставил для родителя

некоторые непрочитанные данные о своем выполнении он не может осуществить завершение.

 

Когда программа запускает прооцесс, ядро выделяет для него сроку из своей таблицы процессов и процесс находится в idle состоянии. Затем после получения ресурсови попадания в очередь он находится в состоянии run. Если процесс получкает сигнал SIGSTOP или его переводлят в режи трассировки, он переходит в stop состояние. После получения сигнала SIGCONT signal, процесс возвращается в состояние run. Если запущеный процесс ждет освобождение какихто ресурсов (семафор) или завершения операции вво-да вывода – он переходит в спящее состояние. Спящий процесс может быть отсваплен в первую очередь.Как только процесс заканчивает свою работу он переходит в состояние zombie.

Файловая система HFS.