3.5. Procesy

FreeBSD jest wielozadaniowym systemem operacyjnym. Oznacza to, że korzystając z systemu mamy wrażenie, że wiele programów działa jednocześnie. Działający w danej chwili program nazywany jest procesem. Przynajmniej jeden proces uruchamiany jest po wydaniu dowolnego polecenia, są również procesy systemowe, które działają nieprzerwanie, zapewniając prawidłowe funkcjonowanie systemu.

Każdemu procesowi przypisany jest jednoznaczny numer zwany identyfikatorem procesu, lub PID, ponadto każdy proces, podobnie jak plik, ma swojego właściciela i grupę. Na podstawie informacji o właścicielu i grupie system operacyjny przydziela procesowi prawo do otwierania plików i urządzeń, przy zastosowaniu opisanych wcześniej praw dostępu. Większość procesów ma swojego rodzica; rodzicem procesu jest proces, który go uruchomił. Przykładowo, kiedy wydajemy polecenia w powłoce, to zarówno powłoka jest procesem, jak i każde z wykonanych poleceń. Rodzicem każdego uruchomionego w ten sposób procesu będzie powłoka. Wyjątkiem jest specjalny proces zwany init. init jest pierwszym procesem, więc jego PID jest zawsze równy 1. Proces init uruchamiany jest przez jądro systemu podczas ładowania FreeBSD.

Są dwa bardzo przydatne polecenia, które pozwalają zobaczyć, jakie procesy są uruchomione: ps(1) i top(1). Polecenie ps(1) pokazuje statyczną listę działających w danej chwili procesów, uwzględniając informacje takie jak PID-y procesów, zużywana pamięć, wydane do uruchomienia procesów polecenia, itd. Polecenie top(1) wyświetla listę uruchomionych procesów, która jest co kilka sekund uaktualniana, dzięki czemu możemy na bieżąco śledzić, czym zajmuje się komputer.

ps(1) domyślnie pokazuje tylko działające procesy należące do użytkownika wydającego polecenie. Na przykład:

    % ps
      PID  TT  STAT      TIME COMMAND
      298  p0  Ss     0:01.10 tcsh
     7078  p0  S      2:40.88 xemacs mdoc.xsl (xemacs-21.1.14)
    37393  p0  I      0:03.11 xemacs freebsd.dsl (xemacs-21.1.14)
    48630  p0  S      2:50.89 /usr/local/lib/netscape-linux/navigator-linux-4.77.bi
    48730  p0  IW     0:00.00 (dns helper) (navigator-linux-)
    72210  p0  R+     0:00.00 ps
      390  p1  Is     0:01.14 tcsh
     7059  p2  Is+    1:36.18 /usr/local/bin/mutt -y
     6688  p3  IWs    0:00.00 tcsh
    10735  p4  IWs    0:00.00 tcsh
    20256  p5  IWs    0:00.00 tcsh
      262  v0  IWs    0:00.00 -tcsh (tcsh)
      270  v0  IW+    0:00.00 /bin/sh /usr/X11R6/bin/startx -- -bpp 16
      280  v0  IW+    0:00.00 xinit /home/nik/.xinitrc -- -bpp 16
      284  v0  IW     0:00.00 /bin/sh /home/nik/.xinitrc
      285  v0  S      0:38.45 /usr/X11R6/bin/sawfish

Jak widzimy, ps(1) wyświetla informacje w kilku kolumnach. W kolumnie PID pokazywany jest omówiony wcześniej identyfikator procesu. PID-y są przydzielane po kolei od 1 do 99999, i znów od początku, gdy się skończą. Kolumna TT pokazuje terminal, na którym działa program - na razie nie będziemy się tym zajmować. W kolumnie STAT przedstawiony jest stan procesu, jego także na razie nie będziemy omawiać. TIME pokazuje czas wykorzystywania procesora przez dany proces, niekoniecznie odpowiada on czasowi, jaki upłynął od uruchomienia programu, ponieważ wiele programów przez długi czas oczekuje na jakieś zdarzenie, a dopiero potem wykorzystuje procesor. Ostatnia kolumna, COMMAND, pokazuje polecenie, którym uruchomiony został program.

ps(1) ma wiele rozmaitych opcji, które mają wpływ na wyświetlane informacje. Jedną z najbardziej przydatnych kombinacji opcji jest auxww. Opcja a pokazuje informacje o wszystkich działających procesach, również nie należących do nas. u pokazuje nazwę użytkownika, do którego należy proces, jak również zużycie pamięci. x pokazuje informacje o procesach - demonach. Opcja ww nakazuje, by ps(1) wypisywało pełną linię polecenia, nie obcinając jej, by zmieściła się na ekranie.

Informacje pokazywane przez top(1) wyglądają podobnie. Oto przykład:

    % top
    last pid: 72257;  load averages:  0.13,  0.09,  0.03    up 0+13:38:33  22:39:10
    47 processes:  1 running, 46 sleeping
    CPU states: 12.6% user,  0.0% nice,  7.8% system,  0.0% interrupt, 79.7% idle
    Mem: 36M Active, 5256K Inact, 13M Wired, 6312K Cache, 15M Buf, 408K Free
    Swap: 256M Total, 38M Used, 217M Free, 15% Inuse
    
      PID USERNAME PRI NICE  SIZE    RES STATE    TIME   WCPU    CPU COMMAND
    72257 nik       28   0  1960K  1044K RUN      0:00 14.86%  1.42% top
     7078 nik        2   0 15280K 10960K select   2:54  0.88%  0.88% xemacs-21.1.14
      281 nik        2   0 18636K  7112K select   5:36  0.73%  0.73% XF86_SVGA
      296 nik        2   0  3240K  1644K select   0:12  0.05%  0.05% xterm
    48630 nik        2   0 29816K  9148K select   3:18  0.00%  0.00% navigator-linu
      175 root       2   0   924K   252K select   1:41  0.00%  0.00% syslogd
     7059 nik        2   0  7260K  4644K poll     1:38  0.00%  0.00% mutt
    ...

Informacje podzielone są na dwie części. Nagłówek (pierwsze dwa wiersze) zawiera PID ostatnio uruchomionego procesu, średnie obciążenie systemu (miara zapracowania systemu), czas działania systemu (od ostatniego uruchonienia) oraz aktualny czas. Inne liczby w nagłówku informują o liczbie działających procesów (w przykładzie 47), jak dużo pamięci i przestrzeni wymiany jest zajęte, oraz ile czasu system przebywa w różnych stanach procesora.

Pod nagłówkiem w kilku kolumnach pokazane są informacje zbliżone do przedstawianych przez ps(1). Podobnie można tu znaleźć PID procesu, nazwę użytkownika, czas zajmowania procesora, oraz polecenie, którym uruchomiono proces. top(1) pokazuje domyślnie także rozmiar pamięci zajmowanej przez proces. Ta ostatnia informacja podzielona jest na dwie kolumny; jedna odpowiada całkowitemu rozmiarowi, druga rozmiarowi rezydentnemu. Całkowity rozmiar oznacza, ile pamięci było potrzebne programowi, z kolei rozmiar rezydentny informuje, ile pamięci wykorzystuje program w danej chwili. W przykładzie widać, że Netscape potrzebował prawie 30 MB RAM-u, jednak obecnie wykorzystuje tylko 9 MB.

top(1) automatycznie aktualizuje wyświetlane informacje co dwie sekundy; można to zmienić opcją s.