实验五进程线程控制.ppt

实验五 进程(线程)控制,实验五 进程(线程)控制,预备知识 Linux进程及其属性 Linux进程派生关系 Linux线程 实验指导 Linux进程管理命令 Linux进程控制函数 Linux守护进程 实验目的、内容,1.1 Linux进程及其属性(1),Linux中对各种资源的分配和管理都以进程为单位 操作系统需要跟踪所有进程的活动，以及它们对系统资源的使用情况，从而实施对进程和资源的动态管理 Linux系统的进程类型 交互进程：Shell启动的进程，可在前台或后台运行 批处理进程：进程序列，不与特定终端关联 守护进程（Daemon）：后台服务进程，独立于控制终端，常在系统引导装入时启动，在系统关闭时终止,1.1 Linux进程及其属性(2),进程的描述信息 PID：进程的ID号，内核按进程创建顺序逐一分配。init进程PID为1，其他进程的PID依次增加 PPID：父进程号。现有进程需克隆自身创建一个新进程(init进程除外)，被克隆的进程称为父进程，克隆出的副本进程称为子进程 PGID：进程组号。主进程(初始的父进程)创建的所有进程拥有相同的进程组号PGID UID：进程的真实用户号 EUID：进程的有效用户号。用于确定进程在给定时刻对哪些资源和文件具有访问权限。多数情况下EUID和UID相同 GID：进程用户组号 FGID：有效进程用户组号,1.2 Linux进程派生关系,Linux用进程树进行进程管理 0号进程(也称交换进程)完成进程调度和让进程在主存与磁盘上进行交换 1号进程(内核态)负责执行内核的部分初始化工作及系统配置，并创建若干个用于高速缓存和虚拟主存管理的内核线程 1号进程调用execve()运行可执行程序init，演变成用户态1号进程，即init进程，完成系统启动工作 ,1.3 Linux线程(1),从Linux2.6开始，Linux kernel才有真正的thread支持 Linux2.6线程库叫NPTL(Native POSIX Thread Library)，基于进程实现，但创建线程的效率非常高 核内的轻量级进程形式：拥有独立的进程表项，而所有操作都在核外pthread库中进行 核外的1:1线程模型：一个核心进程对应一个线程，将线程调度等同于进程调度，交给核心完成，而其它工作都在核外线程库中完成,1.3 Linux线程(2),Linux线程分为内核线程和用户线程两种线程模型 内核线程更利于并发使用多处理器的资源 用户线程更多考虑上下文切换开销 内核线程没有独立的地址空间，只在内核空间运行 用户线程在用户空间中实现 内核线程的调度由内核负责，内核线程处于阻塞状态时不影响其他的内核进程 用户线程的调度由线程运行库来组织线程的调度，进程中的用户线程阻塞时整个进程会切换为等待状态，其他线程不能运行,实验五 进程(线程)控制,预备知识 Linux进程及其属性 Linux进程派生关系 Linux线程 实验指导 Linux进程管理命令 Linux进程控制函数 Linux守护进程 实验目的、内容,2.1 Linux进程管理命令进程查看,ps命令：报告进程标识、用户、CPU时间消耗以及其他属性 命令单独使用可以看到前台执行的进程；后台进程可以使用带参数的ps命令（如ps -ax） 提供进程的一次性查看，结果不连续 结果数据很精确，但数据量庞大 top命令：显示CPU占用率为前几位的进程 动态显示，输出结果连续 消耗较多的系统资源 pstree命令：列出当前的进程，以及它们的树状结构 将当前的执行程序以树状结构显示，弥补ps命令的不足 支持指定特定程序(PID)或使用者(USER)作为显示的起始,2.1 Linux进程管理命令进程终止,终止一个进程或终止一个正在运行的程序 kill命令：根据PID向进程发送信号，缺省操作是停止进程 如果进程启动了子进程，只终止父进程，子进程运行中将仍消耗资源成为“僵尸”进程，可用kill -9强制终止退出 pkill命令：终止同一进程组内的所有进程。允许指定要终止的进程名称，而非PID Killall命令：与pkill应用方法类似，直接杀死运行中的程序 数据库服务器的父进程不能用这些命令杀死（容易产生更多的文件碎片导致数据库崩溃）,2.1 Linux进程管理命令进程优先级设置,进程优先级nice值 进程在计划执行时被赋予 默认值为0，范围从20(最有利的调度优先级)到19(最不利的调度优先级) 进程优先级设置 nice命令：使用比默认nice值更高或者更低的优先级运行进程 renice命令：调整已经运行的进程的优先级 root用户可以提高或降低任意进程的nice值，普通用户只能增加进程优先级的值（降低优先级）,2.2 Linux进程控制函数创建进程,fork() 产生当前进程的 拷贝,2.2 Linux进程控制函数修改进程,函数族exec() ：启动另外的进程取代当前的进程 #include int execl(const char *path, const char *arg, .); int execlp(const char *file, const char *arg, .); int execle(const char *path, const char *arg, const char *envp); int execv(const char *path, const char *argv); int execve(const char *path, const char *argv, const char *envp; int execvp(const char *file, const char *argv);,2.2 Linux进程控制函数进程属性操作,设置进程属性 nice()：改变进程执行的优先级 setpgid()：将指定进程的组进程设为指定的组识别码 setpgrp()：将目前进程的组进程识别码设为目前进程的进程识别码，等价于setpgid(0,0) setpriority()：设置进程、进程组和用户的执行优先权 获取进程属性 getpid()：获取目前进程的进程标识 getpgid()：获得参数pid指定进程所属的组识别码 getpgrp()：获得目前进程所属的组识别号，等价于getpgid(0) getpriotity()：获得进程、进程组和用户的执行优先权,2.2 Linux控制函数进程退出,正常退出：在main()函数中执行return、调用exit()函数或_exit()函数 异常退出：调用abort()函数、进程收到信号而终止 区别 exit是一个函数，有参数，把控制权交给系统 return是函数执行完后的返回，将控制权交给调用函数 exit是正常终止进程，abort是异常终止 exit中参数为0代表进程正常终止，为其他值表示程序执行过程中有错误发生 exit()在头文件stdlib.h中声明，先执行清除操作，再将控制权返回给内核 _exit()在头文件unistd.h中声明，执行后立即返回给内核,2.3 Linux守护进程,独立启动（stand_alone）守护进程 常驻内存，一直占用系统资源 外界有要求时响应速度较快 放在/etc/init.d/目录下 超级守护进程 系统启动时由超级守护进程xinet负责管理，当相应请求到来时通过xinet的转接唤醒被xinet管理的进程 最初只有xinet占有系统资源，其他的内部服务不占有系统资源，只有数据包到来时才被唤醒 放在/etc/xinit.d/目录下,2.3 Linux守护进程守护进程的编写,(1) 创建子进程，退出父进程 脱离控制终端：子进程变成1号进程(init)的子进程 (2) 在子进程中创建新会话 摆脱其他进程的控制（函数setsid） (3)改变当前目录为根目录 脱离父进程文件系统控制（函数chdir） (4)重设文件权限掩码 设置为0，增强守护进程的灵活性（函数umask ） (5)关闭文件描述符 关闭文件描述符为0、1和2的三个文件(输入、输出和报错文件),实验五 进程(线程)控制,预备知识 Linux进程及其属性 Linux进程派生关系 Linux线程 实验指导 Linux进程管理命令 Linux进程控制函数 Linux守护进程 实验目的、内容,3.1 实验目的,加深对进程概念的理解，明确进程与程序的区别 掌握Linux进程创建及撤销的方法，进一步认识并发执行的实质 掌握Linux系统下守护进程的创建方法,3.2 实验内容,获取进程信息 编写程序，获取系统当前执行进程的信息，包括进程名称与