• Curs 03 - Procese (vizualizare Prezi)
• Curs 03 - Procese (PDF)

• Suport curs
  • Operating System Concepts Essentials
    • Capitolul 3 - Processes
  • Modern Operating Systems
    • Capitolul 2 - Processes and Threads - Secțiunea 1
  • Linux System Programming
    • Capitolul 5 - Process Management
    • Capitolul 6 - Advanced Process Management
    • Capitolul 9 - Signals
  • Windows System Programming
    • Capitolul 6 - Process Management
    • Capitolul 11 - Interprocess Communication

Pentru parcurgerea demo-urilor, folosiți arhiva aferentă.

1. Folosiți comenzile de mai jos pentru a afișa informații despre procesul shell curent:

   ps -f $$
   ps -F $$
   lsof -p $$
   pmap $$
   ls /proc/$$/
   cat /proc/$$/status

2. Determinați informații complete despre un proces creat (find), prin rularea comenzii de mai jos:

   /usr/bin/time -v find /usr/share > /dev/null

   • Parcurgeți câmpurile și determinați semnificația lor.
   • User time este timpul petrecut de proces în user space; System time este timpul petrecut de proces în kernel space; Elapsed (wall clock) time este timpul trecut pe ceas. Procesul rulează pe procesor timp de User time + System time. De ce este acest timp mai mic (cu mult) decât Elapsed (wall clock) time.
3. Afișați ierarhia curentă de procese a sistemului folosind comenzile de mai jos:

   pstree
   ps -H

4. Vrem să vizualizăm evoluția arborelui de procese. Vom vizualiza subarborele unui proces shell.
   • Pentru început, aflați PID-ul procesului shell curent:

     echo $$

   • Fie $PID valorea afișată de comanda de mai sus.
   • Deschideți un shell nou și rulați comanda:

     watch -n 1 pstree -a -p $PID

     • Comanda de mai sus vă afișează, cu refresh de o secundă, ierarhia de procese începând cu shell-ul inițial.
   • Pentru a altera ierarhia, rulați comenzile de mai jos. Observați evoluția ierarhiei în al doilea shell:

     sleep 20 &
     bash
     sleep 30       # asteptati terminarea comenzii
     exit

     • Cum explicați alterarea ierahiei, apariția și dispariția anumitor procese și poziționarea lor în ierarhie.
5. Pentru a urmări numărul de schimbări de context ale unui proces, consultați fișierul /proc/$PID/status, și anume câmpurile voluntary_ctxt_switches și nonvoluntary_ctxt_switches. Urmăriți aceste valori pentru shell-ul curent:

   cat /proc/$$/status

   • Ce semnifică fiecare dintre cele două câmpuri de mai sus?
   • Rulați de mai multe ori comanda de mai sus și observați alterarea celor două câmpuri. De ce se alterează proponderent câmpul voluntary_ctxt_switches?
6. Intrați în directorul ctxt-switch/ din arhiva cu demo-uri a cursului.
   • Parcurgeți fișierele cpu.c și io.c.
   • Compilați cele două programe folosind comanda:

     make

     • Veți obține executabilele cpu și io.
   • Rulați executabilul cpu:

     ./cpu

     • Într-o altă consolă urmăriți numărul de context switch-uri realizate de procesul nou creat:

       cat /proc/$(pidof cpu)/status

     • Observați că se modifică preponderent valoarea câmpului nonvoluntary_ctxt_switches. Cum explicați?
   • Rulați executabilul io:

     ./io

     • Într-o altă consolă urmăriți numărul de context switch-uri realizate de procesul nou creat:

       cat /proc/$(pidof io)/status

     • Observați că se modifică preponderent valoarea câmpului voluntary_ctxt_switches. Cum explicați?
     • De ce în modificarea câmpului voluntary_ctxt_switches se face doar în cazul apelului sleep(), nu și în cazul apelului write() (apel de I/O)?
7. Intrați în directorul fork-file-pointer/ din arhiva cu demo-uri a cursului.
   • Parcurgeți fișierele fork-file-pointer.c.
   • Compilați cele două programe folosind comanda:

     make

     • Veți obține executabilele fork-file-pointer.
   • Rulați executabilul fork-file-pointer:

     ./fork-file-pointer

     • Într-o altă consolă urmăriți evoluția cursorului de fișier pentru procesul creat (procesul părinte) folosind comanda:

       lsof -a -o -d 0-1023 -p $(pidof fork-file-pointer | cut -d ' ' -f 1)

       • Cursorul de fișier este indicat de coloana OFFSET.
     • Vizualizați conținutul fișierului f.txt după rularea programului:

       cat f.txt

   • Se observă că, în urma fork(), se partajează cursorul de fișier al fișierelor deschise înainte de fork().
8. Intrați în directorul orphan-zombie/ din arhiva cu demo-uri a cursului.
   • Parcurgeți fișierele orphan.c și zombie.c.
   • Compilați cele două programe folosind comanda:

     make

     • Veți obține executabilele orphan și zombie.
   • Rulați executabilul orphan:

     ./orphan

     • Într-o altă consolă urmăriți PID-urile și PPID-urile celor două procese (părinte și copil):

       watch -n 1 ps -f -C orphan

     • Urmăriți mesajele afișate de procesul copil. Mesajele vor fi afișate și după terminarea procesului părinte.
     • Observați actualizarea PID-ului procesului părinte (PPID) pentru procesul copil. Observați înfierea acestuia de procesul init.
   • Rulați executabilul zombie:

     ./zombie

     • Într-o altă consolă urmăriți cele două procese (părinte și copil):

       watch -n 1 ps -f -C zombie

     • Observați trecerea procesului copil în starea zombie; în ieșirea comenzii ps apare șirul <defunct>.
     • Observați eliminarea procesului zombie după așteptarea sa de procesul părinte.