Методические рекомендации. Понятие процесса в ОС UNIX

Тема 3.2 Процессы в OC UNIX

Понятие процесса в ОС UNIX

Процесс в ОС UNIX понимается в классическом смысле этого термина, то есть как программа, выполняемая в собственном виртуальном адресном пространстве. Когда пользователь входит в систему, автоматически создается процесс, в котором выполняется программа командного интерпретатора. Если командному интерпретатору встречается команда, соответствующая выполняемому файлу, то он создает новый процесс и запускает в нём соответствующую программу, начиная с функции main. Эта запущенная программа, в свою очередь, может создать процесс и запустить в нём другую программу (она тоже должна содержать функцию main) и т. д.

Для образования нового процесса и запуска в нём программы используются два системных вызова API – fork() и ехес (имя_выполняемого_файла).

Системный вызов fork приводит к созданию нового адресного пространства, состояние которого абсолютно идентично состоянию адресного пространства основного процесса (то есть в нём содержатся те же программы и данные). Для дочернего процесса заводятся копии всех сегментов данных.

Другими словами, сразу после выполнения системного вызова fork основной (родительский) и порожденный процессы являются абсолютными близнецами; управление и в том и в другом находится в точке, непосредственно следующей за вызовом fork. Чтобы программа могла разобраться, в каком процессе она теперь работает – в основном или порождённом, функция fork возвращает разные значения: 0 в порождённом процессе и целое положительное число (идентификатор порождённого процесса – так называемый PID) в основном процессе.

Теперь, если мы хотим запустить новую программу в порождённом процессе, нужно обратиться к системному вызову ехес, указав в качестве аргументов вызова имя файла, содержащего новую выполняемую программу, и, возможно, одну или несколько текстовых строк, которые будут переданы в качестве аргументов функции main новой программы. Выполнение системного вызова ехес приводит к тому, что в адресное пространство порожденного процесса загружается новая выполняемая программа и запускается с адреса, соответствующего входу в функцию main.

Другими словами, это приводит к замене текущего программного сегмента и текущего сегмента данных, которые были унаследованы при выполнении вызова fork, на новые соответствующие сегменты, заданные в файле. Прежние сегменты теряются. Это эффективный метод смены выполняемой процессом программы, но не самого процесса. Файлы, уже открытые до выполнения примитива ехес, остаются открытыми после его выполнения.

В следующем примере пользовательская программа, вызываемая как команда shell, выполняет в отдельном процессе стандартную командуshell ls, которая выдаёт на экран содержимое текущего каталога файлов.

main()

{

if (fork ()==(0) wait(0); /* родительский процесс*/

else execl('ls", "Is", 0); /* порождённый процесс*/

}

Таким образом, с практической точки зрения процесс в UNIX является объектом, создаваемым в результате выполнения функции fork(). Каждый процесс, за исключением начального (нулевого), порождается в результате запуска другим процессом операции fork(). Каждый процесс имеет одного родителя, но может породить много процессов. Начальный (нулевой) процесс является особенным процессом, который создается в результате загрузки системы. После порождения нового процесса с идентификатором 1 нулевой процесс становится процессом подкачки и реализует механизм виртуальной памяти. Процесс с идентификатором 1, известный под именем init, является предком любого другого процесса в системе и связан с каждым процессом особым образом.

Литература [1]

Вопросы для самоконтроля

1 Дайте понятие процесса UNIX

2 Сколько родителей имеет каждый процесс?

3 Опишите начальный процесс

Дата добавления: 2015-06-26