Основы Linux от основателя Gentoo. Часть 2 (3/5): Управление процессами

Навигация по основам Linux от основателя Gentoo:

Часть I

1. BASH: основы навигации (вступление)
2. Управление файлами и директориями
3. Ссылки, а также удаление файлов и директорий
4. Glob-подстановки (итоги и ссылки)

Часть II

1. Регулярные выражения (вступление)
2. Назначения папок, поиск файлов
3. Управление процессами
4. Обработка текста и перенаправления
5. Модули ядра (итоги и ссылки)

Управление процессами

Запуск xeyes

Для изучения управления процессами, какой-нибудь процесс необходимо сначала запустить. Убедитесь, что у вас запущен X (графический сервер — прим. пер.) и выполните следующую команду:

Вы увидите всплывающее окошко xeyes и красные глаза, следящие за курсором мыши. Также, обратите внимание, что у вас не появилось приглашения для ввода команд в терминале.

Остановка процесса

Чтобы вернуть приглашение, вы должны нажать Control-C (часто пишется как Ctrl-C или ^C):

Вы получили назад свое приглашение, но и окно xeyes исчезло. Фактически, процесс был «убит». Вместо завершения по Control-C, мы можем просто остановить процесс с помощью Control-Z:

[1]+  Stopped                 xeyes -center red

На этот раз вы получите приглашение bash'a, а окно xeyes останется сверху. Если вы с ним немного поиграете, возможно заметите, что глаза заморожены на одном месте. Если окно xeyes будет перекрыто другим окном и затем снова открыто, вы увидите, что оно даже не перерисовалось. Процесс не делает ничего. Он на самом деле остановлен.

fg и bg

Чтобы процесс «растормошить» и запустить обратно, мы можем вывести его на передний план используя команду fg (от англ. foreground — прим. пер.):

[1]+  Stopped                 xeyes -center red

А теперь продолжим его в фоне с помощью команды bg (от англ. backgroud — прим. пер.):

Прекрасно! Процесс xeyes сейчас запущен в фоновом режиме, а мы снова имеем приглашение bash.

Использование "&"

Если нам нужно сразу запустить xeyes в фоновом режиме (вместо использования Control-Z и bg), мы можем просто добавить "&amp" (амперсанд) в конец команды xeyes:

Несколько фоновых процессов

Теперь в фоне у нас одновременно работают красные и синие xeyes. Мы можем просмотреть список заданий с помощью jobs:

$ jobs -l

[1]- 16217 Running                 xeyes -center red &amp
[2]+ 16224 Running                 xeyes -center blue &amp

Число в левой колонке — это порядковый номер задания, который bash присваивает ему при запуске. Плюс (+) у второго задания значит, что это «текущее задание», оно будет выведено на передний план при вводе fg. Вы также можете вывести на передний план конкретное задание указывая его номер; например, fg 1 сделает таковым красный xeyes. Следующая колонка это идентификатор процесса или сокращенно pid, любезно добавленный в вывод благодаря опции -l. Наконец, состояние обоих процессов «Running» (выполняется) и их командная строка справа.

Введение в сигналы

Чтобы убить, остановить, или продолжить процесс, Linux использует специальную форму взаимодействия, называемую сигналы. Отправляя сигнал некоторому процессу, вы можете его завершить, остановить, или сделать что-нибудь еще. Это то, что происходит на самом деле, когда вы нажимаете Control-C, Control-Z, или используете bg и fg — вы указываете bash отправить процессу определенный сигнал. Сигналы также можно отправить с помощью команды kill указав ей как параметр id процесса (pid):

$ kill -s SIGSTOP 16224

$ jobs -l

[1]- 16217 Running                 xeyes -center red &amp
[2]+ 16224 Stopped (signal)        xeyes -center blue

Как можно заметить, kill не обязательно «убивает» процесс, хотя может и это. Используя опцию -s, kill может отправить процессу любой сигнал. Linux убивает, останавливает или продолжает процессы когда они получают SIGINT, SIGSTOP, или SIGCONT сигнал соответственно. Есть и другие сигналы, которые вы можете отправить процессам; некоторые сигналы могут обрабатываться внутри самих программ. Вы можете узнать о сигналах которые обрабатывает конкретная программа поискав в ее man'е секцию SIGNALS.

SIGTERM и SIGINT

Если вы хотите убить процесс, есть несколько вариантов. По-умолчанию, kill отправляет SIGTERM, который отличается от SIGINT отправляемого по Control-C, но обычно имеет тот же эффект:

$ kill 16217

$ jobs -l

[1]- 16217 Terminated              xeyes -center red
[2]+ 16224 Stopped (signal)        xeyes -center blue

Полное убийство

Процесс может игнорировать оба сигнала, SIGTERM и SIGINT, либо по своему усмотрению, либо потому, что он остановлен, либо еще как-то «застрял». В этом случае, может быть необходимо использование большого молотка — сигнала SIGKILL. Процесс не может игнорировать SIGKILL:

[2]+ 16224 Stopped (signal)        xeyes -center blue

$ kill -s SIGKILL 16224

$ jobs -l

[2]+ 16224 Interrupt               xeyes -center blue

nohup

Терминал в котором вы запускаете задания, называется терминалом управления заданиями. Некоторые шеллы (но не bash по-умолчанию), отправляют сигнал SIGHUP фоновым заданиям когда вы выходите, заставляя их завершаться. Для защиты процессов от такого поведения, используйте nohup когда запускаете процесс:

Используем ps для вывода списка процессов

Команда jobs, которую мы использовали ранее выводит только те процессы, которые были запущены в вашей сессии bash. Чтобы увидеть все процессы в вашей системе, используйте ps совместно с опциями a и x:

$ ps ax

  PID TTY      STAT   TIME COMMAND
    1 ?        S      0:04 init [3]
    2 ?        SW     0:11 [keventd]
    3 ?        SWN    0:13 [ksoftirqd_CPU0]
    4 ?        SW     2:33 [kswapd]
    5 ?        SW     0:00 [bdflush]

Здесь приведены только первые 5 процессов, поскольку обычно список процессов очень длинный. Команда дает вам «слепок» всего, что в данный момент выполняется на машине, однако в нем много лишней информации. Если бы вы, не указали ax, вы бы получили список только тех процессов, которые принадлежат вам, и которые есть в управляющем терминале. Команда ps x покажет все ваши процессы, даже те, которых нет в управляющем терминале. Если использовать ps a, то будет получен список процессов из терминалов всех пользователей.

Просмотр «леса» и «деревьев»

Вы также можете просмотреть и другую информацию о каждом процессе. Опция --forest позволяет легко просмотреть иерархию процессов и даст вам представление о том, как различные процессы в системе взаимосвязаны между собой. Если один процесс запускает другой процесс, то запущенный будет называться его потомком. В выводе --forest, родители находятся слева, а потомки появляются как ветки справа:

$ ps x --forest

  PID TTY      STAT   TIME COMMAND
  927 pts/1    S      0:00 bash
 6690 pts/1    S      0:00  \_ bash
26909 pts/1    R      0:00      \_ ps x --forest
19930 pts/4    S      0:01 bash
25740 pts/4    S      0:04  \_ vi processes.txt

«u» и «l» опции ps

Опции u и l могут быть использованы в любой комбинации с опциями a, x с целью получения более подробной информации о процессах:

USER       PID %CPU %MEM   VSZ  RSS TTY      STAT START   TIME COMMAND
agriffis   403  0.0  0.0  2484   72 tty1     S     2001   0:00 -bash
chouser    404  0.0  0.0  2508   92 tty2     S     2001   0:00 -bash
root       408  0.0  0.0  1308  248 tty6     S     2001   0:00 /sbin/agetty 3
agriffis   434  0.0  0.0  1008    4 tty1     S     2001   0:00 /bin/sh /usr/X
chouser    927  0.0  0.0  2540   96 pts/1    S     2001   0:00 bash

  F   UID   PID  PPID PRI  NI   VSZ  RSS WCHAN  STAT TTY        TIME COMMAND
100  1001   403     1   9   0  2484   72 wait4  S    tty1       0:00 -bash
100  1000   404     1   9   0  2508   92 wait4  S    tty2       0:00 -bash
000     0   408     1   9   0  1308  248 read_c S    tty6       0:00 /sbin/ag
000  1001   434   403   9   0  1008    4 wait4  S    tty1       0:00 /bin/sh
000  1000   927   652   9   0  2540   96 wait4  S    pts/1      0:00 bash

Использование top

Если вы обнаружили, что запускаете ps несколько раз подряд, пытаясь рассмотреть происходящие изменения, возможно вам стоит воспользоваться top. Программа top отображает постоянно обновляющийся список процессов, наряду с другой полезной информацией:

$ top

10:02pm  up 19 days,  6:24,  8 users,  load average: 0.04, 0.05, 0.00
75 processes: 74 sleeping, 1 running, 0 zombie, 0 stopped
CPU states:  1.3% user,  2.5% system,  0.0% nice, 96.0% idle
Mem:   256020K av,  226580K used,   29440K free,       0K shrd,    3804K buff
Swap:  136544K av,   80256K used,   56288K free                  101760K cached

  PID USER     PRI  NI  SIZE  RSS SHARE STAT  LIB %CPU %MEM   TIME COMMAND
  628 root      16   0  213M  31M  2304 S       0  1.9 12.5  91:43 X
26934 chouser   17   0  1272 1272  1076 R       0  1.1  0.4   0:00 top
  652 chouser   11   0 12016 8840  1604 S       0  0.5  3.4   3:52 gnome-termin
  641 chouser    9   0  2936 2808  1416 S       0  0.1  1.0   2:13 sawfish

nice

Каждый процесс имеет свое значение приоритета, которое Linux использует для разделения времени CPU. Вы можете указать приоритет процесса при его запуске, с помощью команды nice:

С тех пор, как приоритет стал называться nice, он стал легче для запоминания, так, большее значение nice делает «хорошо» (nice — хорошо, замечательно; прим. пер.) другим процессам, позволяя им получить более приоритетный доступ к времени CPU. По-умолчанию, процессы запускаются с приоритетом 0, поэтому установка приоритета в 10 для oggenc значит, что он будет давать больше времени поработать другим процессам. Как правило, это означает, что oggenc даст возможность другим процессам выполняться со своей обычной скоростью, не зависимо от того, сколько времени процессора хочет сам oggenc. Вы могли видеть эти «уровни любезности» в колонке NI у ps и top ранее.

renice

Команда nice может изменять приоритет процессов только во время их запуска. Если вам необходимо изменить приоритет работающего процесса, воспользуйтесь командой renice:

$ ps l 641

  F   UID   PID  PPID PRI  NI   VSZ  RSS WCHAN  STAT TTY        TIME COMMAND
000  1000   641     1   9   0  5876 2808 do_sel S    ?          2:14 sawfish

  F   UID   PID  PPID PRI  NI   VSZ  RSS WCHAN  STAT TTY        TIME COMMAND
000  1000   641     1   9  10  5876 2808 do_sel S    ?          2:14 sawfish

Спасибо Dmitry Minsky (Dmitry.Minsky@gmail.com) за перевод.

Об авторах

Daniel Robbins

Дэниэль Роббинс — основатель сообщества Gentoo и создатель операционной системы Gentoo Linux. Дэниэль проживает в Нью-Мехико со свой женой Мэри и двумя энергичными дочерьми. Он также основатель и глава Funtoo, написал множество технических статей для IBM developerWorks, Intel Developer Services и C/C++ Users Journal.

Chris Houser

Крис Хаусер был сторонником UNIX c 1994 года, когда присоединился к команде администраторов университета Тэйлора (Индиана, США), где получил степень бакалавра в компьютерных науках и математике. После он работал во множестве областей, включая веб-приложения, редактирование видео, драйвера для UNIX и криптографическую защиту. В настоящий момент работает в Sentry Data Systems. Крис также сделал вклад во множество свободных проектов, таких как Gentoo Linux и Clojure, стал соавтором книги The Joy of Clojure.

Aron Griffis

Эйрон Гриффис живет на территории Бостона, где провел последнее десятилетие работая в Hewlett-Packard над такими проектами, как сетевые UNIX-драйвера для Tru64, сертификация безопасности Linux, Xen и KVM виртуализация, и самое последнее — платформа HP ePrint. В свободное от программирования время Эйрон предпочитает размыщлять над проблемами программирования катаясь на своем велосипеде, жонглируя битами, или болея за бостонскую профессиональную бейсбольную команду «Красные Носки».