♦ -p <список_PID>: только процессы с указанными ID;
♦ -u <список_USERID>: только запущенные указанными пользователями;
♦ -е: все процессы в системе;
♦ -f: полная форма вывода;
♦ -Н: вывод иерархии процессов в форме дерева.
Рис. 3.4. Фрагмент иерархии процессов
Представление о динамике процессов дает команда top. Она выводит список процессов, отсортированный по количеству запятой памяти или использованного процессорного времени, и обновляет его через указанные промежутки времени (по умолчанию через каждые 3 секунды).
Процессы делятся на три категории:
♦ Системные. Они порождаются ядром особым образом в процессе загрузки и выполняют системные функции (например, планирование процессов или смену страниц виртуальной памяти). Выполняемая ими программа берется не из исполняемого файла, а является частью ядра.
♦ Пользовательские. Как правило, они порождаются во время сеанса работы пользователя и связаны с терминалом. Если пользовательский процесс работает в интерактивном режиме, то он захватывает терминал в монопольное владение и, пока он не завершится, пользователь не имеет доступа к командной строке на этом терминале. Пользовательские процессы могут работать также в фоновом режиме, освободив командную строку.
♦ Демоны. Запускаются после инициализации ядра. Выполняются в фоновом режиме, не связаны ни с одним пользователем, обеспечивают работу различных служб (например, управление сетью). Главным демоном считается init — процесс инициализации системы.
Название «демон» (daemon) не имеет ничего общего с потусторонними существами: это просто сокращение от Disk And Execution MONitor.
3.3. Взаимодействие процессов
Из всех средств межпроцессного взаимодействия, которыми так богаты UNIX-подобные ОС, в этой главе мы рассмотрим только конвейеры и сигналы.
3.3.1. Конвейер (pipe)
В главе 2 вы познакомились с командой-фильтром more, вызываемой так:
< команда_выводящая_много_строк > | more
Символ «|» — это и есть конвейер. Его можно понимать как канал, в который один процесс может только писать, а другой — только читать из него. Выборка и помещение информации в такой канал происходит в порядке FIFO (First In/First Out).
Посредством конвейера вывод одной команды подается на вход другой. Это одно из мощнейших средств UNIX, позволяющее комбинировать из простых команд длинные и изощренные цепочки обработки данных.
Например, я хочу узнать, осталась ли у меня еще свободная виртуальная консоль, чтобы зарегистрироваться там и спросить справку по какой-то команде, не прерывая процессов, протекающих на других консолях. Я знаю, что виртуальную консоль обслуживает программа mingetty, которая после регистрации на этой консоли замещает свой код на код командной оболочки. Значит, мне нужно подсчитать количество процессов mingetty. Есть команда wc (word count), умеющая подсчитывать число строк, слов или байтов в файле. Есть команда grep, умеющая выбирать из файла строки, содержащие указанный фрагмент текста. Соединяю их конвейером:
$ ps -е | grep mingetty | wc -l
3.3.2. Сигналы
Механизм сигналов — это средство, позволяющее сообщать процессам о некоторых событиях в системе, а процессу-получателю — должным образом на эти сообщения реагировать. Послать сигнал может сам процесс (например, при попытке деления на ноль), ядро (при сбое оборудования), пользователь или другой процесс (требуя прервать выполнение задачи).
Всего в Linux 63 сигнала, обозначаемых своими номерами или символическими именами. Имена всех сигналов начинаются с SIG, и эту приставку часто опускают: так, сигнал, требующий прекратить выполнение процесса, называется SIGKILL, или KILL, или сигнал 9.
Получив сигнал, процесс может: игнорировать его; вызвать для обработки установленную по умолчанию функцию; вызвать собственный обработчик (перехватить сигнал). Некоторые сигналы (например, KILL) перехватить или игнорировать невозможно.
Пользователь может послать сигнал процессу с идентификатором PID командой
$ kill [-s <сигнал>] <PID>
где <сигнал> — это номер или символическое имя.
Несколько часто встречающихся сигналов перечислены в таблице 3.1. Полный список можно получить по команде kill -l (list).
Сигналы Linux Таблица 3.1
| № | Имя | Назначение | Реакция процесса-получателя |
|---|---|---|---|
| 1 | HUP | Hangup — отбой | Демоны перечитывают свои конфигурационные файлы |
| 2 | INT | Interrupt | Прекратить выполнение (перехватывается) |
| 3 | QUIT | Сильнее, чем INT | то же |
| 4 | ILL | Illegal instruction. Программная ошибка | Обработать ошибку. По умолчанию — прекратить выполнение |
| 8 | FPE | Floating point exception Вычислительная ошибка (деление на ноль) | Обработать ошибку. По умолчанию — прекратить выполнение |
| 9 | KILL | Убить процесс | Немедленно прекратить выполнение. Не перехватывается |
| 11 | SEGV | Segmentation violation. Попытка доступа к чужой области памяти | Обработать ошибку. По умолчанию — прекратить выполнение |
| 13 | PIPE | Нет процесса, читающего из конвейера | Обработать ошибку |
| 15 | TERM | Termination. Завершить процесс | Корректно завершить выполнение. Перехватывается |
| 17 | CHLD | Завершился дочерний процесс | Принять возвращенное им значение |