Programación Aplicada

Transcripción

1 Programación Aplicada Clase 11: Manipulación de PROCESOS en LINUX Nombre unidad de aprendizaje: Programación avanzada de SCRIPTS Escuela de Informática y Telecomunicaciones 2008, DuocUC

2 Objetivos Objetivos de la clase Construye rutinas scripting Web de monitoreo de proceso y eventos. 2

3 Concepto de PROCESO La idea más generalmente aceptada acerca de un PROCESO es la de programa en ejecución. Proceso:=Programa en ejecución En WINDOWS a los procesos se les denomina TAREAS, en otros sistemas operativos se les denomina TRABAJOS o JOBS. 3

4 Concepto de PROCESO Los PROCESOS son entidades activas (se están ejecutando) y los programas son entidades pasivas (NO se están ejecutando, NO tienen actividad), de aquí que: Proceso Programa 4

5 Concepto de PROCESO Los PROCESOS son entidades abstractas que el sistema operativo utiliza para controlar y manipular la ejecución de los programas. Un PROCESO no es más que un programa o aplicación cargado en memoria y ejecutándose. Durante su existencia los procesos pueden pasar por una serie de estados finitos, tal como lo muestra la siguiente figura: 5

6 Concepto de PROCESO 6

7 Manipulación de PROCESOS en LINUX En LINUX, el kernel o núcleo del sistema asigna a los PROCESOS un número llamado PID (Process ID o Process IDentification), que permite la identificación única de dicho PROCESO en el sistema. Aunque se podría pensar que sólo con el nombre ya tendríamos suficiente para identificar un PROCESO, es imprescindible tener el PID, ya que podemos ejecutar un PROCESO tantas veces como queramos. 7

8 Manipulación de PROCESOS en LINUX Con lo anterior, vamos a tener varias instancias del mismo PROCESO, pero cada una con un PID distinto. En GNU/LINUX (al igual que en UNIX) el comando ps (process status) permite obtener información acerca del estado de los PROCESOS de usuarios y del sistema. 8

9 Información de los PROCESOS ~]$ ps PID TTY TIME CMD 8621 pts0 00:00:00 -bash 8745 pts0 00:00:00 ps ~]$ Como se puede ver el primer número es el PID que el kernel del sistema le asigna al PROCESO y en la columna CMD se puede ver el nombre del PROCESO. 9

10 Información de los PROCESOS TTY identifica la terminal o consola donde se está ejecutando el PROCESO. La columna TIME nos indica la cantidad de tiempo total que el PROCESO se ha estado ejecutando. Al ser un comando estándar en todos los UNIX y LINUX, ps soporta una buena cantidad de parámetros y opciones especificadas en versiones anteriores del comando. 10

11 Información de los PROCESOS El parámetro -e devuelve un listado de todos los procesos que se están ejecutando. El parámetro -f devuelve un listado extendido. En este último caso veremos en pantalla el PPID del proceso (identificador del proceso padre) y la hora en la que se ejecutó el proceso (STIME). 11

12 Información de los PROCESOS Los parámetros pueden aparecer juntos en el mismo comando, es decir, podríamos llamar al comando ps de la siguiente forma: ps ef, de esta manera obtendríamos un listado extendido de todos los procesos que se están ejecutando en el sistema. El parámetro -u lista información de los procesos lanzados por un determinado usuario, así, ps -u alumno, listará información de los procesos que está ejecutando el usuario alumno. 12

13 Matar/Terminar PROCESOS en LINUX Otro de los comandos de manipulación de procesos en GNU/LINUX (y UNIX) es el comando kill, asociado básicamente a la acción de matar o terminar procesos. En términos técnicos, el propósito del comando kill no es solamente matar o terminar un proceso: el comando kill en realidad está diseñado para enviar una SEÑAL (SIGNAL) a un proceso. 13

14 Matar/Terminar PROCESOS en LINUX Aparte de informarnos sobre los PROCESOS, el sistema operativo, más precisamente el kernel del sistema operativo, nos permite también enviarles señales para informarles de algún evento: quitarlos de la cola de ejecución, terminarlos, aumentar su prioridad, etc. Es decir, NO todas las señales pasadas con kill son para matar o terminar PROCESOS. 14

15 Matar/Terminar PROCESOS en LINUX Hay dos formas básicas de terminar procesos: kill <PID> kill -9 <PID> Por defecto, la señal pasada al PROCESO en la primera forma del comando es la señal 15, denominada SIGTERM. SIGTERM se utiliza para terminar un PROCESO. 15

16 Matar/Terminar PROCESOS en LINUX Con la primera forma informamos al proceso (en el comando hay que especificar el PID del PROCESO, no el nombre) que queremos que termine, pero dejamos que guarde su información y finalice de forma correcta. Con la segunda forma eliminamos el proceso directamente de la cola de ejecución; se utiliza cuando un proceso está zombie, colgado o no responde, o simplemente está consumiendo demasiada CPU en un momento determinado. 16

17 Matar/Terminar PROCESOS en LINUX De esta forma, la señal pasada al PROCESO es la señal 9, denominada SIGKILL. Si queremos matar PROCESOS de forma más cómoda, podemos usar el comando killall. Otro comando útil es skill que nos permite enviar señales a los procesos de forma distinta. Por ejemplo, si queremos detener todas las ejecuciones de un determinado usuario podríamos utilizar: 17

18 Matar/Terminar PROCESOS en LINUX skill -STOP -u <nombre_usuario>, con lo que todos los procesos de dicho usuario terminarían. Cuando estamos ejecutando un programa en consola y queremos terminarlo, podemos enviar directamente la señal SIGTERM con <CTRL>+<C>, y podemos pausarlo con <CTRL>+<Z> y devolverlo luego a primer plano con fg. 18

19 Matar/Terminar PROCESOS en LINUX En resumen, hay un total de 32 señales que se pueden enviar a los procesos, sin embargo, las más utilizadas son las siguientes: kill -1 (SIGHUP) para reiniciar un proceso. kill -9 (SIGKILL) para matar un proceso. kill -15 (SIGTERM) para terminar un proceso. 19

20 Ejecutar PROCESOS en PRIMER y SEGUNDO PLANO Cuando emplea un comando para ejecutar un programa, el intérprete de comandos espera casi siempre a que el programa termine antes de pedirle que use otro comando. Sin embargo, podría ejecutar el comando para arrancar el programa, esperar a que éste comenzase y después pasar al comando siguiente de inmediato. Para lograr esto, se teclea un carácter & al final del comando. 20

21 Ejecutar PROCESOS en PRIMER y SEGUNDO PLANO Cuando el intérprete de comandos espera a que un programa termine antes de solicitar que se ejecute un comando nuevo, se dice que el proceso está ejecutándose en el PLANO PRINCIPAL. Cuando el intérprete arranca un programa y después deja que se ejecute por sí solo, se dice que el proceso está ejecutándose en el PLANO SECUNDARIO (o ejecutándose en BACKGROUND ). 21

22 Ejecutar PROCESOS en PRIMER y SEGUNDO PLANO Un programa se vuelve candidato para ejecutarse en el PLANO SECUNDARIO en caso de que NO necesite correr interactivamente, esto es, si no es necesario que lea desde el teclado o que escriba en la pantalla. 22

23 Ejecutar PROCESOS en PRIMER y SEGUNDO PLANO Por ejemplo, suponga que un usuario quiere ejecutar un programa que lee una gran cantidad de datos de un archivo, los ordena y después escribe la salida en otro archivo. No hay razón para que este programa no pueda trabajar por sí solo sin la intervención del usuario, así es que debería usar: sort<datos>resultado&. 23

24 Ejecutar PROCESOS en PRIMER y SEGUNDO PLANO Ejecutar el comando: ls>temp&, hará que el comando ls se ejecute en el PLANO SECUNDARIO y que la salida estándar se redireccione hacia un archivo llamado temp. Al lanzar el PROCESO, nos aparece por pantalla algo parecido a: [1] 2035, donde: [1] es el número de trabajo de ese usuario y 2035 es el número de PROCESO o PID. 24

25 Ejecutar PROCESOS en PRIMER y SEGUNDO PLANO Cuando lanzamos un PROCESO en SEGUNDO PLANO obtenemos un PID y un número de trabajo. El PID, como ya hemos mencionado, es el número de PROCESO y es el método que utiliza el sistema operativo para identificar de forma única al PROCESO. En cambio el número de trabajo es un identificador de uno o varios procesos correspondientes a un usuario. 25

26 Ejecutar PROCESOS en PRIMER y SEGUNDO PLANO Anteriormente vimos que <CTRL>+<Z> detiene (suspende) un PROCESO y lo deja en SEGUNDO PLANO. También vimos como podíamos enviarle un señal para que continuara su ejecución en SEGUNDO PLANO. Ahora lo que vamos ver son los mecanismos para realizar una gestión más completa de esos trabajos, a través de los comandos fg y bg. 26

27 Ejecutar PROCESOS en PRIMER y SEGUNDO PLANO La orden fg se utiliza para traer a PRIMER PLANO un trabajo que está en SEGUNDO PLANO, bien esté activo o bien esté detenido. La orden fg se usa como: fg [%num_trabajo]. Hasta ahora hemos alternado entre un PROCESO detenido y un PROCESO en primer plano, y podíamos hacer que continuara enviándole una señal. 27

28 Ejecutar PROCESOS en PRIMER y SEGUNDO PLANO Tenemos otra forma para hacer que un PROCESO detenido en segundo plano continúe su ejecución. La orden bg se utiliza para poner en ejecución en segundo plano un trabajo que está en segundo plano detenido y se utiliza como: bg [%num_trabajo]. 28

29 Ejecutar PROCESOS en PRIMER y SEGUNDO PLANO Con la orden jobs podemos obtener una lista de los trabajos que hemos lanzado en el sistema. La orden jobs se utiliza como: jobs, y al usarla nos aparece algo como: [alumno@localhost ~]$ jobs [1] Running sleep 100 & [2] Running sleep 101 & [3]- Running sleep 102 & [4]+ Running sleep 103 & 29

30 Ejecutar PROCESOS en PRIMER y SEGUNDO PLANO Donde entre corchetes tenemos el número de trabajo, y los signos + y - indican que el trabajo es el primero de la lista (+) y que el trabajo es el segundo de la lista (-), respectivamente. 30

31 Ejecutar PROCESOS en PRIMER y SEGUNDO PLANO La orden nohup lanza un proceso y lo independiza del terminal que estamos usando. Los PROCESOS se organizan de forma jerárquica, de forma que si abandonamos la SHELL que nos conectó al sistema (abandonamos la sesión de trabajo) automáticamente se matarán todos los PROCESOS que dependan de ella. 31

32 Ejecutar PROCESOS en PRIMER y SEGUNDO PLANO Pero en muchas ocasiones nos puede interesar lanzar un PROCESO y dejarlo en ejecución aun cuando hayamos cerrado la sesión de trabajo. Para esto se usa la orden nohup, que presenta la siguiente sintaxis: nohup orden [argumentos]. 32

33 Cambiar prioridad a los PROCESOS Todos los PROCESOS en GNU/LINUX tienen una PRIORIDAD. Esta PRIORIDAD permite ubicarlos en la cola de procesos listos para que sean atendidos por la CPU. El rango de prioridades va de -20 a 19, siendo -20 la PRIORIDAD máxima. 33

34 Cambiar prioridad a los PROCESOS Por defecto, la PRIORIDAD con que se ejecutan los PROCESOS es 0. Para lanzar un PROCESO con una determinada PRIORIDAD utilizamos el comando nice. Si queremos cambiar la PRIORIDAD de un PROCESO en ejecución utilizaremos el comando renice. 34

35 Cambiar prioridad a los PROCESOS Sólo el usuario root puede utilizar el rango de prioridades negativas, así el sistema se asegura que root siempre pueda ejecutar PROCESOS más rápidamente que el resto de los usuarios. Un aspecto a considerar es que no podemos medir directamente el tiempo de ejecución de un PROCESO, ya que éstos se van alternando en la cola de ejecución hasta que terminan; no se ejecutan todos de una sola vez. 35

36 Cambiar prioridad a los PROCESOS Para medir el tiempo de ejecución real de un PROCESO podemos lanzarlo añadiendo antes del comando la palabra time. 36

37 Los PROCESOS, sus propietarios y sus permisos En los sistemas operativos GNU/LINUX, los PROCESOS pertenecen al usuario que los lanzó. Asimismo, se ejecutan con los mismos permisos que tiene ese usuario. Esta es una medida de seguridad bastante importante, ya que así otros usuarios no podrán terminar procesos que no les pertenezcan. 37

38 Los PROCESOS, sus propietarios y sus permisos Asimismo, un PROCESO presuntamente maligno lanzado por un usuario, no afectaría al sistema ni a otros usuarios, ya que el usuario que lo lanzó no tiene los permisos necesarios para afectar el sistema. Esta es una de las razones por la que existen realmente pocos virus efectivos en los sistemas operativos basados en UNIX/LINUX. 38

39 Los PROCESOS, sus propietarios y sus permisos Un virus no es más que un proceso lanzado por el usuario infectado, y como tal, sólo tiene los permisos que pueda tener el usuario, así que no comprometería la seguridad del sistema ni a otros usuarios. 39

40 Resumen Resumen de la clase La idea mas generalmente aceptada acerca de un PROCESO es la de programa en ejecución. Un PROCESO no es más que un programa o aplicación cargado en memoria y ejecutándose. Sin embargo, un PROCESO es mucho mas que un programa en memoria y sobre todo en la clase de sistema operativo que nos compete, con sus funciones de multiusuario y multitarea como lo son los sistemas UNIX/LINUX. En LINUX, el kernel o núcleo del sistema asigna a los PROCESOS un número llamado PID, que permite la identificación única de dicho PROCESO en el sistema. PID identificación del proceso, PPID identificación del proceso padre. En GNU/LINUX el comando ps permite obtener información acerca de los PROCESOS de usuarios y del sistema. 40

41 Resumen Resumen de la clase El comando kill no solo permite matar un proceso; el comando kill en realidad está diseñado para enviar una SEÑAL (SIGNAL) a un proceso. Entre las señales posibles esta la señal de matar un proceso: SIGKILL, la de terminar un proceso: SIGTERM, entre otras. Un proceso puede ejecutarse en PRIMER PLANO o bien en SEGUNDO PLANO. Todos los PROCESOS en GNU/LINUX tienen una PRIORIDAD, esta PRIORIDAD permite ubicarlos en la cola de procesos listos para que sean atendidos por la CPU. En los sistemas operativos GNU/LINUX, los PROCESOS pertenecen al usuario que los lanzó. Asimismo, se ejecutan con los mismos permisos que tiene ese usuario. 41