Параллельное и распределенное программирование на С++

Хьюз Камерон

Рис. 3.9. Дерево процессов. При определенных условиях процесс порождает два новых потомка

Сыновний процесс может быть создан с собственным исполняемым образом или в в иде дубликата родительского процесса. При создании в качестве дубликата предка сыновний процесс наследует множество его атрибутов, включая среду, приоритет, стратегию планирования, ограничения по ресурсам, открытые файлы и разделы общей памяти. Если сыновний процесс перемещает указатель текущей позиции в файле или закрывает файл, то результаты этих действий будут видны родительскому процессу. Если родителю выделяются любые дополнительные

ресурсы уже после создания процесса-потомка, то они не будут доступны потомку. В свою очередь, если сыновний процесс использует какие-либо ресурсы, они также будут недоступны для процесса-родителя.

Некоторые атрибуты родителя не наследуются потомком. Как упоминалось выше, сыновний процесс не наследует PID родителя и его БУП-блок. Потомок не наследует никаких файловых блокировок, созданных родителем или необработанными сигна лами . Д ля сыновнего процесса используются собственные значения таких временных характеристик, как коэффициент загрузки процессора и время создания. Несмотря на то, что сыновние процессы связаны определенными отношениями с родителями, они все же функционируют как отдельные процессы. Их программные и стековые счетчики действуют раздельно. Поскольку разделы данных копируются, а не используются совместно, процесс-потомок может изменять значения своих переменных, не оказывая влияния на родительскую копию данных. Родительский и сыновний процесс совместно используют раздел программного кода и выполняют инструкции, расположенные непосредственно после вызова системной функции, создавшей сыновний процесс. Они не выполняют эти инструкции на этапе блокировки из-за соперничества за процессор со всеми остальными процессами, загруженными в память.

После создания образ сыновнего процесса может быть заменен другим исполняемым образом. Разделы программного кода, данных и стеков, а также его «куча» памяти перезаписывается новым образом процесса. Новый процесс сохраняет свои идентификационные номера (PID и PPID). Атрибуты, сохраняемые новым процессом после замены его исполняемого образа, перечислены в табл. 3.3. В ней также указаны системные функции, которые возвращают эти атрибуты. Переменные среды также сохраняются, если во время замены исполняемого образа процесса не были заданы новые переменные среды. Файлы, которые были открыты до момента замены исполняемого образа, остаются открытыми. Новый процесс будет создавать файлы с теми же файловыми разрешениями. Время ЦП при этом не сбрасывается.

Таблица 3.3. Атрибуты, сохраняемые новым процессом после замены его исполняемого образа образом нового процесса

Сохраняемые атрибуты Функция

Идентификатор (ID) процесса

getpid

ID родительского процесса

getppid

ID группы процессов

getpgid

Сеансовое членство

getsid

Идентификатор эффективного пользователя

getuid

Идентификатор эффективной группы

getgid

Дополнительные ID групп

getgroups

Время, оставшееся до сигнала тревоги

alarm

Фактор уступчивости

nice

Время, используемое до настоящего момента

times

Маска

сигналов процесса

sigprocmask

Ожидающие сигналы

sigpending

Предельный размер файла

ulimit

Предельный объем ресурсов

getrlimit

Маска создания файлового режима

umask

Текущий рабочий каталог

getcwd

Корневой каталог

Утилита pstree

Утилита pstree в среде Linux отображает дерево процессов (точнее, она отображает выполняющиеся процессы в форме древовидной структуры). Корнем этого дерева является процесс init.

pstree [-a] [-c] [-h | -Hpid] [-l] [-n] [-p] [-u] [-G] | -U] [pid | user]

pstree -V

При вызове этой утилиты можно использовать следующие опции,

– а Отобразить аргументы командной строки,

– h Выделить текущий процесс и его предков.

– H Аналогично опции – h, но выделению подлежит заданный процесс.

– n Отсортировать процессы с одинаковым предком по значению PID, а не

по имени,

– p Отобразить значения PID.

На рис. 3.10 показан результат выполнения команды pstree -h в среде Linux.

^{ka:~ # pstree -h}

^{init-+-applix}

^|-atd

^|-axmain

^|-axnet

^|-cron

^|-gpm

^|-inetd

^{|-9*[kdeinit]}

^{|-kdeinit -+-kdeinit}

^{| |-kdeinit---bash---gimp---script-fu}

^{| '-kdeinit---bash -+-man---sh---sh---less}

^{| '-pstree}

^{|-kdeinit---cat}

^|-kdm-+-X

^{| '-kdm---kde---ksmserver}

^|-kflushd

^|-khubd

^|-klogd

^|-knotify

^|-kswapd

^|-kupdate

^{|-login---bash}

^|-lpd

^{|-mdrecoveryd}

^{|-5*[mingetty]}

^{|-nscd---nscd---5*[nscd]}

^|-sshd