Galileo Computing < openbook > Galileo Computing - Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.
Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.

Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Einleitung
2 Die Installation
3 Erste Schritte
4 Linux als Workstation für Einsteiger
5 Der Kernel
6 Die Grundlagen aus Anwendersicht
7 Die Shell
8 Reguläre Ausdrücke
9 Konsolentools
10 Die Editoren
11 Shellskriptprogrammierung mit der bash
12 Die C-Shell
13 Benutzerverwaltung
14 Grundlegende Verwaltungsaufgaben
15 Netzwerkgrundlagen
16 Anwendersoftware für das Netzwerk
17 Netzwerkdienste
18 Mailserver unter Linux
19 LAMP
20 DNS-Server
21 Secure Shell
22 Die grafische Oberfläche
23 Window-Manager und Desktops
24 X11-Programme
25 Multimedia und Spiele
26 Prozesse und IPC
27 Bootstrap und Shutdown
28 Dateisysteme
29 Virtualisierung und Emulatoren
30 Softwareentwicklung
31 Crashkurs in C und Perl
32 Einführung in die Sicherheit
33 Netzwerksicherheit überwachen
A Lösungen zu den einzelnen Aufgaben
B Kommandoreferenz
C X11-InputDevices
D MBR
E Die Buch-DVDs
F Glossar
G Literatur
Stichwort

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Linux von Johannes Pl&ouml;tner, Steffen Wendzel
Das umfassende Handbuch
Buch: Linux

Linux
geb., mit 2 DVDs
1302 S., 39,90 Euro
Galileo Computing
ISBN 978-3-8362-1704-0
Pfeil 26 Prozesse und IPC
  Pfeil 26.1 Prozessarten
    Pfeil 26.1.1 Hintergrundprozesse
    Pfeil 26.1.2 Dämonprozesse
  Pfeil 26.2 Prozesse in der Shell
    Pfeil 26.2.1 Wechseln zwischen Vorder- und Hintergrund
    Pfeil 26.2.2 Jobs – behalten Sie sie im Auge
    Pfeil 26.2.3 Hintergrundprozesse und Fehlermeldungen
    Pfeil 26.2.4 Wann ist es denn endlich vorbei?
  Pfeil 26.3 Prozesse und Signale
    Pfeil 26.3.1 Das Syscall-Interface
    Pfeil 26.3.2 Signale von der Kommandozeile senden: kill
    Pfeil 26.3.3 Welche Signale gibt es?
    Pfeil 26.3.4 Die Rechte
    Pfeil 26.3.5 In der Praxis: Signale empfangen
  Pfeil 26.4 Prozesse finden und verarbeiten
    Pfeil 26.4.1 top und htop
    Pfeil 26.4.2 ps und pstree
    Pfeil 26.4.3 pgrep, pidof und pkill
  Pfeil 26.5 Prozesse, Scheduling und Prioritäten
    Pfeil 26.5.1 Das Scheduling
    Pfeil 26.5.2 nice und renice
    Pfeil 26.5.3 Echtzeit-Scheduling unter Linux
  Pfeil 26.6 IPC im Detail
    Pfeil 26.6.1 Pipes und FIFOs
    Pfeil 26.6.2 Semaphore
    Pfeil 26.6.3 Message Queues
    Pfeil 26.6.4 Shared Memory
    Pfeil 26.6.5 Unix-Domain-Sockets
  Pfeil 26.7 Zusammenfassung
  Pfeil 26.8 Aufgaben

»Ich könnte mir in allen großen Zeitungen des Landes
folgende Mitteilung vorstellen:
Wichtige Mitteilung an alle Bürgerinnen und Bürger:
Die Welt ist hier und jetzt!«
– Jostein Gaarder

26 Prozesse und IPC

In diesem Kapitel geht es um Prozesse sowie um deren Kommunikation (engl. Inter Process Communication, IPC) aus der Sicht des Userspaces und damit des Benutzers. An dieser Stelle sollten Sie bereits einiges über Prozesse an sich wissen. Die wichtigsten Fakten sind hier noch einmal zusammengefasst:

  • Prozesse sind Programme in Ausführung
    Damit das Betriebssystem eine Programmdatei überhaupt ausführen kann, muss ein entsprechender Prozess erstellt werden. Ein Prozess ist dabei nur als eine Datenstruktur im Kernel – dem Prozesskontrollblock – präsent.
  • Eigenschaften eines Prozesses
    In diesem Kontrollblock finden sich alle wichtigen Daten, darunter die einen Prozess identifizierende PID, der ausführende Benutzer und das Arbeitsverzeichnis.
  • Speicher
    Jeder Prozess hat seinen eigenen Adressraum. Alle (virtuellen) Adressen, die das Programm während seiner Ausführung nutzt, müssen von der MMU (Memory Management Unit) [Siehe Kapitel 5, »Der Kernel«.] in physikalische, also real im Hauptspeicher vorhandene Adressen übersetzt werden. Das Betriebssystem hat die Möglichkeit, einzelne Speicherbereiche (sogenannte Pages) ohne Wissen des Prozesses auf die Festplatte auszulagern.

Mit diesen Grundlagen kann man sich nun auch schon den Erklärungen im Userspace widmen. Dort ist es im Großen und Ganzen irrelevant, wie genau das Multitasking realisiert oder ein Prozess intern behandelt wird. Statt um Interrupts kümmert man sich hier um Signale, statt um das konkrete Scheduling um die sinnvolle Strukturierung paralleler Programme. Diese und andere Aufgabenbereiche wollen wir im Folgenden umfassend erläutern.


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26.1 Prozessarten  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Hintergrundprozesse haben Sie bereits in den Kapiteln zur Shell und auch kurz im Kernel-Kapitel kennengelernt. Auch von Diensten oder gar Dämonprozessen war in diesem Buch schon häufig die Rede. Im Folgenden sollen die Zusammenhänge erklärt und die Unterschiede noch einmal verdeutlicht werden.


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26.1.1 Hintergrundprozesse  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Hintergrundprozesse – oder auch Jobs – werden im Hintergrund durch ein in der Kommandozeile an den Befehl angehängtes kaufmännisches »Und« (&) erzeugt. Im »Hintergrund« bedeutet hier, dass die ersten Dateideskriptoren – 0, 1 und 2 – nicht mit der Tastatur und nicht unbedingt mit dem Bildschirm verbunden sind.

Man verwendet Hintergrundprozesse in erster Linie, um durch einen langwierigen Prozess nicht vom weiteren Arbeiten abgehalten zu werden. Charakteristisch für klassische Hintergrundprozesse ist, dass sie weiterhin Kindprozess der Shell bleiben.

$ Prozess &
[1] 14215
$
...
[1]  + done  /usr/local/bin/Prozess
$

Listing 26.1  Schreibweise zum Starten eines Prozesses im Hintergrund

Die Job-ID

Das Listing zeigt einen Prozess, der im Hintergrund gestartet wird. Nach dem Start wird die Nummer des Hintergrundprozesses – die sogenannte Job-ID – in eckigen Klammern (in diesem Fall [1]), gefolgt von der Prozess-ID (hier 14215), ausgegeben. Nach einiger Zeit hat der Prozess seine Aufgaben abgearbeitet. Dem Benutzer wird dies durch die »done«-Zeile mitgeteilt.


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26.1.2 Dämonprozesse  topZur vorigen Überschrift

Eine spezielle Art von Prozessen sind die sogenannten Dämonprozesse. Sie arbeiten im Hintergrund und werden vorwiegend für Aufgaben genutzt, die keiner direkten Kontrolle bedürfen. Dabei handelt es sich oft um Serverdienste, wie beispielsweise Webserver oder Mailserver.


Oftmals werden Dämonprozesse mit den Hintergrundprozessen der Shell verwechselt. Wie oben jedoch erläutert wurde, sind Dämonprozesse eigene Sessionführer und unabhängig von einer Shell – und somit auch kein Kind der Shell.


Solche Dämonprozesse werden normalerweise während des Bootens gestartet und erst beim Shutdown des Systems beendet, indem der Kernel ein TERMINATE- oder KILL-Signal an den Prozess sendet. Entsprechend sind Dämonprozesse also in der Regel ein Kind des Prozesses init.



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