Андрей Робачевский - Операционная система UNIX

Реальный идентификатор группы равен идентификатору первичной или текущей группы пользователя, запустившего процесс. Эффективный идентификатор служит для определения прав доступа к системным ресурсам по классу доступа группы. Так же как и для эффективного идентификатора пользователя, возможна его установка равным идентификатору группы владельца исполняемого файла (флаг SGID).

Команда ps(1) (process status) позволяет вывести список процессов, выполняющихся в системе, и их атрибуты:

$ ps -ef | head -20

UID PID PPID С STIME TTY TIME CMD

root 0 0 0 Dec 17 ? 0:00 sched

root 1 0 0 Dec 17 ? 0:01 /etc/init -

root 2 0 0 Dec 17 ? 0:00 pageout

root 3 0 0 Dec 17 ? 7:00 fsflush

root 164 1 0 Dec 17 ? 0:01 /usr/lib/sendmail -bd -q1h

fed 627 311 0 Dec 17 pts/3 0:27 emiclock

fed 314 304 0 Dec 17 pts/4 0:00 /usr/local/bin/bash

fed 3521 512 0 0:01

Более подробное описание полей вывода команды ps(1) приведено далее в разделе "Основные утилиты UNIX".

Процесс в UNIX создается системным вызовом fork(2) . Процесс, сделавший вызов fork(2) называется родительским , а вновь созданный процесс — дочерним . Новый процесс является точной копией породившего его процесса. Как это ни удивительно, но новый процесс имеет те же инструкции и данные, что и его родитель. Более того, выполнение родительского и дочернего процесса начнется с одной и той же инструкции, следующей за вызовом fork(2) . Единственно, чем они различаются — это идентификатором процесса PID. Каждый процесс имеет одного родителя, но может иметь несколько дочерних процессов.

Для запуска задачи, т.е. для загрузки новой программы, процесс должен выполнить системный вызов exec(2) . При этом новый процесс не порождается, а исполняемый код процесса полностью замещается кодом запускаемой программы. Тем не менее окружение новой программы во многом сохраняется, в частности сохраняются значения переменных окружения, назначения стандартных потоков ввода/вывода, вывода сообщений об ошибках, а также приоритет процесса.

В UNIX запуск на выполнение новой программы часто связан с порождением нового процесса, таким образом сначала процесс выполняет вызов fork(2) , порождая дочерний процесс, который затем выполняет exec(2) , полностью замещаясь новой программой.

Рассмотрим эту схему на примере.

Допустим, пользователь, работая в командном режиме (в командном интерпретаторе shell) запускает команду ls(1) . Текущий процесс (shell) делает вызов fork(2) , порождая вторую копию shell. В свою очередь, порожденный shell вызывает exec(2) , указывая в качестве параметра имя исполняемого файла, образ которого необходимо загрузить в память вместо кода shell. Код ls(1) замещает код порожденного shell, и утилита ls(1) начинает выполняться. По завершении работы ls(1) созданный процесс "умирает". Пользователь вновь возвращается в командный режим. Описанный процесс представлен на рис. 1.5. Мы также проиллюстрируем работу командного интерпретатора в примере, приведенном в главе 2.

Рис. 1.5. Создание процесса и запуск программы

Если сделать "отпечаток" выполняемых процессов, например командой ps(1) , между указанными стадиями, результат был бы следующим:

Пользователь работает в командном режиме:

UID PID PPID С STIME TTY TIME CMD

user1 745 1 10 10:11:34 ttyp4 0:01 sh

Пользователь запустил команду ls(1) , и shell произвел вызов fork(2) :

UID PID PPID С STIME TTY TIME CMD

user1 745 1 10 10:11:34 ttyp4 0:01 sh

user1 802 745 14 11:00:00 ttyp4 0:00 sh

Порожденный shell произвел вызов exec(2) :

UID PID PPID С STIME TTY TIME CMD

user1 745 1 10 10:11:34 ttyp4 0:01 sh

user1 802 745 12 11:00:00 ttyp4 0:00 ls

Процесс ls(1) завершил работу:

UID PID PPID С STIME TTY TIME CMD

user1 745 1 10 10:11:34 ttyp4 0:01 sh

Описанная процедура запуска новой программы называется fork-and-exec.

Однако бывают ситуации, когда достаточно одного вызова fork(2) без последующего exec(2) . В этом случае исполняемый код родительского процесса должен содержать логическое ветвление для родительского и дочернего процессов [9] Такое ветвление можно организовать на основании значения, возвращаемого системным вызовом fork(2) . Для родительского процесса fork возвращает идентификатор созданного дочернего процесса, а дочерний процесс получает значение, равное 0. Подробнее эти вопросы будут рассмотрены в главе 2. .