1. LinuxFEST 11.10.2008
GNU/Linux
Procesy
Autor: Michal Sedlák
Email: michal6103 [at] gmail [dot] com

2. Prezentácia je založená na
The LBook:
An Introductory Guide to Linux Basics
http://linuxbasics.org/course/book/index
Vizuálna téma prezentácie je odvodená
témy vytvorenej:
Sakari Koivunen and Henrik Omma
Released under the LGPL license.
11.10.2008 2/35

3. Obsah
●
Všeobecne o procesoch
– Typy, atribúty, životný cyklus
●
Správa procesov
●
Plánovanie procesov
– Sleep, at, cron, crontab
11.10.2008 3/35

4. Program - Proces
●
Program je pasívny zhluk inštrukcií v
strojovo zrozumiteľnej forme
– ELF - Executable and Linking Format
●
Jeden program môže spúšťať viac procesov
11.10.2008 4/35

5. Proces - Vlákno
●
Proces je vo všeobecnosti inštancia programu
– Obraz strojového kódu (code)
– Naalokovaná pamäť (heap, stack)
– Tabuľka zdrojov (file deskriptory)
– Bezpečnostné atribúty (EUID, RUID, EGUI...)
– Stav procesoru (obsah registrov + PC, SP...)
●
Vlákno je postupnosť inštrukcií
– Zdieľa pamäť procesu
– Program Counter, Stack Pointer, Data registers
11.10.2008 5/35

6. Proces - Vlákno
– Každý proces obsahuje jedno, alebo viac
vlákien
– Každé vlákno patrí niektorému procesu
11.10.2008 6/35

7. Proces vs. vlákno
michal@michal­desktop:~$ cat test.py
import time, threading, processing
for cls in [threading.Thread, processing.Process]:
start = time.time()
for _ in range(1000):
child = cls()
child.start()
child.join()
print 'Spawning 1000 children with %s took %.2fs' % (
cls.__name__, time.time() ­ start)
michal@ubuntu:~$ python test.py
Spawning 1000 children with Thread took 0.19s
Spawning 1000 children with Process took 4.76s
11.10.2008 7/35

8. Typy procesov
●
Interaktívne procesy
●
Automatické procesy
●
Démoni (daemons)
11.10.2008 8/35

9. Interaktívne procesy
●
Inicializované a ovládané cez terminál
– Popredie
●
Normálne spustenie procesu
●
Proces pripojený k terminálu
●
Terminál posiela príkazy procesu
– Pozadie
●
Spustenie so znakom & za príkazom: xterm &
●
Proces sa po inicializácií odpojí od terminálu
michal@michal­desktop:~$ xterm &
[1] 29611
michal@michal­desktop:~$ jobs
[1]+ Running xterm &
michal@michal­desktop:~$
11.10.2008 9/35

10. Práca s interaktívnymi
procesmi
●prikaz Spustí príkaz v popredí
●prikaz & Spustí príkaz na pozadí a uvolní terminál
●jobs Zobrazí procesy bežiace na pozadí
●
Ctrl+Z Pozastavenie procesu SIGSTOP (suspend)
●
Ctrl+C Prerušenie programu v popredí SIGINT
●bg Reaktivácia pozastaveného procesu
●fg Vyvolanie programu do popredia
●kill ukončenie procesu
11.10.2008 10/35

11. Automatické procesy
●
Nie sú pripojené k terminálu
●
Spúšťané na základe FIFO prístupu
– at
●
Spustenie procesu v konkrétnom čase
– batch
●
Spustenie procesu ak je zaťaženie systému nízke
11.10.2008 11/35

12. Daemon
●
Vo všeobecnosti inicializované pri štarte
●
Procesy spustené nepretržite
●
Serverové aplikácie (client-server)
●
Napr. httpd(Apache), inetd, ftpd
11.10.2008 12/35

13. Atribúty procesov
– Process ID (PID)
– Parent Proces ID (PPID)
– Nice
– Terminal (TTY)
– UID
●
Real User Id (RUID)
●
Effective User Id (EUID)
– GID
●
Real Group Id (RGID)
●
Effective Group Id (EGID)
11.10.2008 13/35

14. Parametre procesov
michal@michal­desktop:~$ passwd &
[1] 6129
[1]+ Stopped passwd
michal@michal­desktop:~$ ps ­axo pid,ppid
,nice,user,euid,ruid,cmd
PID PPID NI USER EUID RUID CMD
6106 5944 0 1000 1000 1000 bash
6129 6106 0 root 0 1000 passwd
6130 6106 0 1000 1000 1000 ps
11.10.2008 14/35

15. Informácie o procesoch
michal@ubuntu:~$ ps
PID TTY TIME CMD
6133 pts/0 00:00:00 bash
6983 pts/0 00:00:00 ps
michal@ubuntu:~$ ps aux
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1 0.0 0.2 2844 1692 ? Ss 21:20 0:01 /sbin/init
root 2 0.0 0.0 0 0 ? S< 21:20 0:00 [kthreadd]
root 3 0.0 0.0 0 0 ? S< 21:20 0:00 [ksoftirqd/0]
root 4 0.0 0.0 0 0 ? S< 21:20 0:00 [watchdog/0]
root 5 0.0 0.0 0 0 ? S< 21:20 0:00 [events/0]
root 6 0.0 0.0 0 0 ? S< 21:20 0:00 [khelper]
...
...
...
11.10.2008 15/35

16. Informacie o procesoch
michal@ubuntu:~$ pstree
init─┬─NetworkManager───{NetworkManager}
├─NetworkManagerD
├─acpid
├─atd
├─avahi­daemon───avahi­daemon
├─bonobo­activati───{bonobo­activati}
├─cron
├─cupsd
├─dhcdbd───dhclient
├─firefox───5*[{firefox}]
├─gajim.py───sh
├─gconfd­2
├─gdm───gdm─┬─Xorg
│ └─gnome­session─┬─bluetooth­apple
│ ├─gnome­panel
│ ├─metacity
│ ├─nautilus───{nautilus}
│ ├─nm­applet
│ ├─python
11.10.2008 16/35

17. Príklady
michal@ubuntu:~$ pgrep ­u michal
5749
5824
5825
5828
.
.
.
michal@ubuntu:~$ ps ­fp $(pgrep firefox)
UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD
michal 7096 1 8 22:27 ? 00:00:02 /usr/lib/firefox­3.0.3/f...
michal@ubuntu:~$ renice +4 $(pgrep firefox)
7096: old priority 0, new priority 4
michal@ubuntu:~$ pkill firefox
michal@ubuntu:~$ killall firefox
firefox: no process killed
11.10.2008 17/35

18. 11.10.2008 18/35

19. 11.10.2008 19/35

20. Vytvorenie procesu
●
Fork
– Vytvorenie kópie procesu
– Zistenie PID (Dieťaťu sa PID zdá byť 0)
– Vykonanie algoritmu na základe PID
– Nový proces beží v rovnakom prostredí
●
Nastavenie I/O, environment variables,...
●
Exec
– Nahradenie procesu zavolaným procesom
– PID sa nemení
– Nahradí sa stack, heap, data
11.10.2008 20/35

21. Démoni
●
Démon má ako PPID 1 (init)
●
Rodičia démonizujú svoje deti, aby deti
prežili po ich smrti
●
Príklad - Window manager
– Dokážeme zmeniť WM bez reštartu ním
spustených programov
11.10.2008 21/35

22. Ukončenie procesu a zombie
●
Pri normálnom ukončení vracia proces
rodičovi exit status
●
Zombie – rodič neprebral signál o
ukončení procesu
●
Exit status je číslo
●
Uvoľnenie zdrojov
●
Zabitie svojich zombie detí
11.10.2008 22/35

23. Príklady exit kódov
michal@michal­desktop:~$ ps |grep neexistuje;echo $?
1
michal@michal­desktop:~$ ps |grep bash;echo $?
18653 pts/0 00:00:00 bash
0
michal@michal­desktop:~$ ls t*;echo $?
test.py tree.DBF tv.jpg
0
michal@michal­desktop:~$ ls neexistuje;echo $?
ls: nie je možný prístup k asd: No such file or directory
2
11.10.2008 23/35

24. Signály
●
Štandardne akýkoľvek signál ukončí proces
●
Medziprocesová komunikácia (IPC)
● kill ­l; kill ­9 ­1
●
15 SIGTERM – Ukončenie procesu
●
2 SIGINT – Prerušenie (maskovateľný)
●
9 SIGKILL – Zabitie (nemaskovateľný)
● 1 SIGHUP – Odpojenie terminálu - nohup
● man 7 signal
11.10.2008 24/35

25. Správa výkonu procesov
●
Motivácia - Efektívne využitie prostriedkov
●
Úloha pre administrátora
● Prvá informácia load
●
Výkon
– CPU
– Pamäť
– I/O
11.10.2008 25/35

26. load
●
Počíta vážený priemer procesov v stave:
– Running - bežiace
– Runnable – čakajúce na CPU
– Uninterruptible sleep – čakajúce na I/O
●
1, 5, 15 minút
●
175% v poslednej minúte
– V priemere čakalo 0,75 procesu
michal@ubuntu:~$ uptime
19:51:48 up 1:24, 4 users, load average: 1.75, 0.86, 0.54
11.10.2008 26/35

27. Čo môže ovplyvniť užívateľ?
●
Nespúšťať nič čo nie je potrebné
– Veľa premenných prostredia
– Dlhé cesty na vyhľadávanie spustiteľných
súborov
– Addony do window managerov atp.
– Zbytočné služby (bluetooth, cupsd)
●
Použiť programy s menšou záťažou
– locate namiesto find
11.10.2008 27/35

28. Príklad
michal@ubuntu:~$ time locate *bash* > output
real 0m0.526s
user 0m0.428s
sys 0m0.024s
michal@ubuntu:~$ time find / ­name *bash* >output
real 1m11.150s
user 0m1.152s
sys 0m3.424s
11.10.2008 28/35

29. Buďte milý k iným procesom
●
Upraviť prioritu programom
– nice
– renice
●
Default 0
●
Kladné hodnoty
●
Záporné hodnoty iba root
●
Indexácia beagle, trackerd
●
Nie je dobrý nápad znižovať prioritu
interaktívnej aplikácií
11.10.2008 29/35

30. Pamäť a disk
michal@ubuntu:~$ free ­m
total used free shared buffers cached
Mem: 757 745 12 0 2 289
­/+ buffers/cache: 453 304
Swap: 1027 24 1002
michal@ubuntu:~$ vmstat
procs ­­­­­­­­memory­­­­­­­­­­ ­swap ­­­io­­ ­system­ ­­­­cpu­­­­
r b swpd free buff cache si so bi bo in cs us sy id wa
2 0 25532 10756 1156 298216 1 4 282 147 321 1172 19 4 73 4
11.10.2008 30/35

31. Čo s ušetreným časom
●
sleep
●
at
●
batch
●
cron
$(sleep 1800; echo Skoncilo cviko) &
$(nohup sleep 5h; nice ­30 moj_program) &
11.10.2008 31/35

32. at, atrm, atq
●
Spustí program v danom čase
michal@ubuntu:~$ at 22:00
warning: commands will be executed using /bin/sh
at> echo Spustil som sa: $(date) > at.txt
at> <EOT>
job 1 at Fri Oct 10 22:00:00 2008
michal@ubuntu:~$ cat at.txt
Spustil som sa: Pi okt 10 22:00:00 CEST 2008
michal@ubuntu:~$ batch
warning: commands will be executed using /bin/sh
at> echo Spustil som sa: $(date) > at.txt
at> <EOT>
job 2 at Fri Oct 10 22:08:00 2008
michal@ubuntu:~$ cat at.txt
Spustil som sa: Pi okt 10 22:14:29 CEST 2008
11.10.2008 32/35

33. cron
●
Plánovač
●
/etc/cron.d
● crontab ­e (editovať výhradne cez -e)
● crontab ­l
●
Uživateľské crontaby v /var/spool/cron
#/etc/crontab
#m h dom mon dow user command
17 * * * * root cd / && run­parts ­­report /etc/cron.hourly
25 6 * * * root cd / && run­parts ­­report /etc/cron.daily
47 6 * * 7 root cd / && run­parts ­­report /etc/cron.weekly
52 6 1 * * root cd / && run­parts ­­report /etc/cron.monthly
#
11.10.2008 33/35

34. Zhrnutie
●
Čo sú procesy a vlákna
●
Typy procesov
●
Životný cyklus procesu
●
Signály
●
Priority
●
Plánovanie
11.10.2008 34/35

35. Ďakujem za pozornosť
Na prípadné otázky rád odpoviem
michal6103 [at] gmail [dot] com
11.10.2008 35/35

36. Sponzori

37. Referencie
http://en.wikipedia.org/wiki/Daemon_(computer_software
http://en.wikipedia.org/wiki/Demon
http://www.cyberciti.biz/tips/linux-more-on-user-id-passw
http://www.faqs.org/faqs/unix-faq/faq/part4/section-10.h
http://www.cs.berkeley.edu/~istoica/classes/cs194/05/no
http://en.wikipedia.org/wiki/Vfork
http://en.wikipedia.org/wiki/Exec_(operating_system)
http://en.wikipedia.org/wiki/Fork-exec
http://en.wikipedia.org/wiki/Load_(computing)