Curs 03 - Procese
- Cuvinte cheie: resurse, instrucțiuni, atribute, ps, top, shel, init, fg, bg, descriptor de fișiere, kill, killall, semnale, interacțiuni, daemoni
- Suport de curs
-
- Secțiunea 4 - Procese
-
Demo
Uptime
Comanda uptime se folosește dacă dorim să aflăm de cât timp este aprins (rulează) sistemul. Se afișează timpul curent, starea sistemului (up), timpul de cat timp rulează, numărul de utilizatori logați pe sistem și media încărcăturii în ultimele 1, 5 si 15 minute.
student@uso:~/uso-lab$ uptime 13:37:20 up 1:34, 1 user, load average: 0,05, 0,16, 0,10
Se poate folosi tagul -p pentru un format mai frumos, mai lizibil (pretty), tagul -s pentru a vedea ora de cand este pornit sistemul într-o mod mai exact (specific)
student@uso:~/uso-lab$ uptime -p up 1 hour, 44 minutes student@uso:~/uso-lab$ uptime -s 2020-10-14 12:02:26
fg & bg
Un proces poate fi oprit, sau poate rula fie în foreground fie în background. Dacă procesul rulează în foreground, acesta va acapara terminalul actual până când se va termina, spre deosebire de un proces care rulează în background. Se trece un proces din foreground în background oprind prima dată procesul folosind combinatia de taste Ctrl + Z, iar apoi tastând comanda bg. Un proces poate fi adus din background în foreground folosind comanda fg.
student@uso:~$ sleep 100 ^Z [1]+ Stopped sleep 100 student@uso:~$ jobs [1]+ Stopped sleep 100 student@uso:~$ bg [1]+ sleep 100 & student@uso:~$ jobs [1]+ Running sleep 100 & student@uso:~$ fg sleep 100
Pentru a verifica faptul că procesul din primul terminal (sleep 100) rulează în foreground, putem da diferite comenzi, precum ls, și observam ca acestea nu au niciun efect, terminalul fiind acaparat de procesul sleep 100.
student@uso:~$ fg sleep 100 ls ps tree
Semnale (Kill)
Comanda kill se folosește pentru a da semnale proceselor, nu neapărat sa le omoare, cum sugerează numele comenzii. Pentru a vedea ce comenzi putem trimite proceselor se folosește comanda kill -l.
student@uso:~$ kill -l 1) SIGHUP 2) SIGINT 3) SIGQUIT 4) SIGILL 5) SIGTRAP 6) SIGABRT 7) SIGBUS 8) SIGFPE 9) SIGKILL 10) SIGUSR1 11) SIGSEGV 12) SIGUSR2 13) SIGPIPE 14) SIGALRM 15) SIGTERM 16) SIGSTKFLT 17) SIGCHLD 18) SIGCONT 19) SIGSTOP 20) SIGTSTP 21) SIGTTIN 22) SIGTTOU 23) SIGURG 24) SIGXCPU 25) SIGXFSZ 26) SIGVTALRM 27) SIGPROF 28) SIGWINCH 29) SIGIO 30) SIGPWR 31) SIGSYS 34) SIGRTMIN 35) SIGRTMIN+1 36) SIGRTMIN+2 37) SIGRTMIN+3 38) SIGRTMIN+4 39) SIGRTMIN+5 40) SIGRTMIN+6 41) SIGRTMIN+7 42) SIGRTMIN+8 43) SIGRTMIN+9 44) SIGRTMIN+10 45) SIGRTMIN+11 46) SIGRTMIN+12 47) SIGRTMIN+13 48) SIGRTMIN+14 49) SIGRTMIN+15 50) SIGRTMAX-14 51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12 53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10 55) SIGRTMAX-9 56) SIGRTMAX-8 57) SIGRTMAX-7 58) SIGRTMAX-6 59) SIGRTMAX-5 60) SIGRTMAX-4 61) SIGRTMAX-3 62) SIGRTMAX-2 63) SIGRTMAX-1 64) SIGRTMAX
Dacă vrem sa terminăm un proces dintr-un terminal care este acaparat de acesta, aflăm PID-ul procesului din alt terminal folosind comanda ps aux urmată de comanda kill -9 și PID-ul aflat la pasul anterior. De exemplu, dacă dorim să terminăm procesul sleep 100 din primul terminal, în al doilea vom avea următoarele comenzi:
student@uso:~$ ps aux USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND root 1 0.0 0.3 168976 12980 ? Ss 12:01 0:03 /sbin/init sp root 2 0.0 0.0 0 0 ? S 12:01 0:00 [kthreadd] root 3 0.0 0.0 0 0 ? I< 12:01 0:00 [rcu_gp] root 4 0.0 0.0 0 0 ? I< 12:01 0:00 [rcu_par_gp] [...] root 24687 0.0 0.0 0 0 ? I 13:32 0:00 [kworker/1:0- root 24717 0.0 0.0 0 0 ? I 13:37 0:00 [kworker/0:1- student 24735 0.0 0.0 19572 592 pts/0 S+ 13:43 0:00 sleep 100 student 24736 0.0 0.0 22972 3608 pts/1 R+ 13:43 0:00 ps aux student@uso:~$ kill -9 24735
Și observam ca în terminalul inițial apare “Killed”:
student@uso:~$ sleep 100 Killed student@uso:~$
Redirectarea din fișier (< și >)
Pentru a redirecta dintr-un fișier pentru un anumit proces se folosește <, iar pentru redirectarea într-un fișier se va folosi >. De exemplu, dacă avem următorul program scris în C, care doar afișează inputul, se poate redirecta continutul fisierului README.md pentru a-l avea ca input.
#include <stdio.h>
int main() {
» char line[1000];
» while (fgets(line,1000,stdin)) {
» » printf("%s",line);
» }
» return 0;
}
student@uso:~/uso-lab$ ./readfile < README.md # uso-lab Public repository for USO labs
Pentru a verifica faptul că acesta este chiar conținutul fișierului README.md, folosim comanda cat.
student@uso:~/uso-lab$ cat README.md # uso-lab Public repository for USO labs
Pentru a redirecta outputul unui proces (comenzi) putem folosi numele comenzii, urmat de >, apoi de numele fișierului.
student@uso:~/uso-lab$ ps > ps.txt student@uso:~/uso-lab$ cat ps.txt PID TTY TIME CMD 24501 pts/0 00:00:00 bash 25026 pts/0 00:00:00 ps
Se poate, de asemenea, sa folosim atat redirectarea intrării, cât și cea a ieșirii în aceeași comanda. De exemplu, dacă vrem sa redirecționăm continutul fișierului README.md la executabilul readfile prezentat mai sus și să redirecționăm output-ul în fișierul file.txt. Apoi putem verifica conținutul fișierului file.txt folosind comanda cat.
student@uso:~/uso-lab$ ./readfile < README.md >file.txt student@uso:~/uso-lab$ cat file.txt # uso-lab Public repository for USO labs student@uso:~/uso-lab$
Se folosește » pentru a redirecta output-ul într-un fișier și a î-l adăuga la finalul fișierului
student@uso:~/uso-lab$ cat file.txt # uso-lab Public repository for USO labs student@uso:~/uso-lab$ echo "new content" >> file.txt student@uso:~/uso-lab$ cat file.txt # uso-lab Public repository for USO labs new content
Înlănțuirea de comenzi
Putem inlantui comenzi folosind ;, || sau &&.
- Pentru înlănțuire necondiționată se folosește “;”, dacă avem comanda x;y, mai intai se rulează x, apoi y.
- Dacă avem comanda x || y, se rulează x, iar în cazul în care aceasta comanda nu a fost finalizată cu succes se va rula y, însă dacă comanda x a fost rulata fără erori, y nu se va mai rula.
- Dacă avem x && y se vor rula ambele comenzi doar dacă comanda x nu a întâmpinat probleme la rulare.
student@uso:~/uso-lab$ echo "a";echo "b" a b student@uso:~/uso-lab$ echo "a" || echo "b" a student@uso:~/uso-lab$ echo "a" && echo "b" a b student@uso:~/uso-lab$ cd file.txt || echo "nu e director" bash: cd: file.txt: Not a directory nu e director student@uso:~/uso-lab$ cat file.txt && echo "comanda cat a avut succes" # uso-lab Public repository for USO labs new content comanda cat a avut succes student@uso:~/uso-lab$
Pipe
Se poate redirecta output-ul unei comenzi în input-ul unei alte comenzi dând comanda a | b, unde output-ul comenzii a va fi folosit ca input pentru comanda b. De exemplu, putem afisa continutul fisierului README.md ca sa fie utilizat de programul precedent (readfile), sau sa redirectionam conținutul fișierului /etc/passwd utilitarului grep pentru a găsi secvența “student”:
student@uso:~/uso-lab$ cat README.md | ./readfile # uso-lab Public repository for USO labs student@uso:~/uso-lab$ cat /etc/passwd | grep "student" student:x:1000:1000:student,,,:/home/student:/bin/bash
ps
Folosim comanda ps pentru a afișa informații despre procesele active.
student@uso:~$ ps
PID TTY TIME CMD
2975 pts/0 00:00:00 bash
3005 pts/0 00:00:00 ps
- În prima coloană se află PID-ul procesului( process ID). FIecare PID este unic.
- În a doua coloană se afla tipul terminalului în care utilizatorul este logat.
- În a treia coloană se află timpul în care procesul rulează.
- În a patra coloană se află comanda care pornește procesul.
Pentru o afișare mai detaliată a proceselor, trebuie să utilizați opțiunea –aux în linia de comandă.
student@uso:~$ ps -aux USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND root 1 0.2 0.3 103420 12860 ? Ss 14:03 0:03 /sbin/init sp root 2 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [kthreadd] root 3 0.0 0.0 0 0 ? I< 14:03 0:00 [rcu_gp] root 4 0.0 0.0 0 0 ? I< 14:03 0:00 [rcu_par_gp] root 6 0.0 0.0 0 0 ? I< 14:03 0:00 [kworker/0:0H root 7 0.0 0.0 0 0 ? I 14:03 0:00 [kworker/u4:0 root 8 0.0 0.0 0 0 ? I< 14:03 0:00 [mm_percpu_wq root 9 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [ksoftirqd/0] root 10 0.0 0.0 0 0 ? I 14:03 0:00 [rcu_sched] root 11 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [migration/0] root 12 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [idle_inject/ root 14 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [cpuhp/0] root 15 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [cpuhp/1] root 16 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [idle_inject/ root 17 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [migration/1] root 18 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [ksoftirqd/1] root 19 0.0 0.0 0 0 ? I 14:03 0:00 [kworker/1:0- root 20 0.0 0.0 0 0 ? I< 14:03 0:00 [kworker/1:0H root 21 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [kdevtmpfs] root 22 0.0 0.0 0 0 ? I< 14:03 0:00 [netns] root 23 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [rcu_tasks_kt root 24 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [kauditd] root 25 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [khungtaskd] root 26 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [oom_reaper] root 27 0.0 0.0 0 0 ? I< 14:03 0:00 [writeback] root 28 0.0 0.0 0 0 ? S 14:03 0:00 [kcompactd0] root 29 0.0 0.0 0 0 ? SN 14:03 0:00 [ksmd] root 30 0.0 0.0 0 0 ? SN 14:03 0:00 [khugepaged] root 123 0.0 0.0 0 0 ? I< 14:03 0:00 [kintegrityd] root 124 0.0 0.0 0 0 ? I< 14:03 0:00 [kblockd]
- -a = arată procesele tuturor utilizatorilor.
- -u = afișează utilizatorul care deține procesul.
- -x = afișează și procesele ce nu aparțin terminalului.
pidof
Ca să găsiți PID-ul unui proces (cu numele specificat) activ folosiți comanda pidof.
student@uso:~$ ps
PID TTY TIME CMD
2975 pts/0 00:00:00 bash
23891 pts/0 00:00:00 ps
student@uso:~$ pidof bash
2975
student@uso:~$ pidof init 1
pstree
Pentru că în Linux procesele au un proces părinte, uneori vrem să vizualizăm toate procesele într-o structură ierarhică. Pentru asta folosim comanda pstree. Dacă folosim opțiunea –c pentru a afișa și PID-ul procesului.
lsof
Această comandă ne ajută să aflăm informații despre fișierele deschise de fiecare proces din sistem.
student@uso:~$ lsof gsd-usb-p 2083 student mem REG 252,5 157944 533402 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgdk_pixbuf-2.0.so.0.4000.0 gsd-usb-p 2083 student mem REG 252,5 64808 534307 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libwayland-client.so.0.3.0 gsd-usb-p 2083 student mem REG 252,5 2029224 533090 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.31.so gsd-usb-p 2083 student mem REG 252,5 1207920 533430 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libglib-2.0.so.0.6400.3 gsd-usb-p 2083 student mem REG 252,5 387448 533460 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgobject-2.0.so.0.6400.3 gsd-usb-p 2083 student mem REG 252,5 1957200 533420 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libgio-2.0.so.0.6400.3 gsd-usb-p 2083 student mem REG 252,5 38984 533841 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libnotify.so.4.0.0
pgrep
pgrep este o comandă ce afișează anumite PID-uri bazate pe anumite criterii.
student@uso:~$ pgrep ssh 765 1705
În exemplul de mai sus sunt afișate PID-urile proceselor care contin in nume ”ssh”. Dacă vrem să afișăm doar PID-urile proceselor unui anumit utilizator folosim optiunea –u urmat de numele utilizatorului.
student@uso:~$ pgrep -u student 1505 1507 1518 1520 1524 1528 1530 1533 1539 1546 1560 1570 1574 1579 1583 1587 1602 1612 1705 1722 1729 1730 1733 1735 1738 1758 1763 1771
top & htop
Pentru a avea o vizualizare în timp real a sistemului nostru putem folosi comanda top. Aceasta oferă informații despre procesele care rulează în sistem(PID, utilizator, procentul de memorie folosită etc.)
Htop este o comandă ce oferă o vizualizare interactivă a resurselor vitale ale sistemului. Față de comanda top este mai nouă și oferă îmbunătățiri. Un exemplu este că poți scroll atât pe verticală cât și pe orizontală, pentru a putea vedea toate procesele ce rulează în sistem împreună cu toate specificatiile lor.
Ptrace este un apel către sistemul de operare folosit pentru investigarea amănunțită a proceselor și este folosit în cadrul utilitarelor pentru debug (cum este utilitarul gdb) sau în cadrul tool-urilor strace și ltrace.
Comanda strace monitorizează apelurile pe care le face o altă comandă către sistemul de operare (strace – system call tracing). Pentru început, pornim de la un program simplu scris în C care afișează șirul de caractere “Hello World” la ieșirea standard.
hello_world.c
#include <stdio.h>
int main() {
printf("Hello World\n");
return 0;
}
Pentru compilarea programului vom lansa comanda:
student@uso:~/uso-lab$ gcc hello_world.c -o hello_world
În urma rulării executabilului, obținem următorul rezultat:
student@uso:~/uso-lab$ ./hello_world Hello World
Dacă dorim să vedem apelurile către sistemul de operare efectuate de programul hello_world, putem folosi următoarea comandă:
student@uso:~/uso-lab$ strace ./hello_world
execve("./hello_world", ["./hello_world"], 0x7fffe3d9b840 /* 21 vars */) = 0
brk(NULL) = 0x7fffc4eec000
access("/etc/ld.so.nohwcap", F_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
access("/etc/ld.so.preload", R_OK) = -1 ENOENT (No such file or directory)
openat(AT_FDCWD, "/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3
[...]
write(1, "Hello World\n", 12Hello World
)
[...]
Un alt utilitar înrudit cu strace este ltrace. Acesta urmăreşte apelurile de bibliotecă. În cazul programului hello_world, rezultatul este următorul:
$ ltrace ./hello_world
puts("Hello World"Hello World
)
