Netzwerk-Programmierung. Prozesse. Alexander Sczyrba Michael Beckstette.

Transkript

1 Netzwerk-Programmierung Prozesse Alexander Sczyrba Michael Beckstette 1

2 Übersicht Prozesse fork() Parents und Childs system() und exec() 2

3 Prozesse moderne Betriebssysteme (UNIX, Windows NT/2000) sind multitasking-fähig: mehrere Programme können simultan ablaufen jedes in separatem Prozess bei Einzel-CPU Maschinen übernimmt das OS den Wechsel zwischen den einzelnen Prozessen 3

4 Multitasking in Perl Perl unterstützt zwei Arten von Multitasking: 1. fork() basiert auf traditionellem UNIX Multiprozess-Modell erlaubt dem aktuellen Prozess sich selbst zu klonen Ergebnis: zwei in fast jeder Hinsicht identische Prozesse 2. Multithreading modernes Konzept eines Threads Aufgaben werden in einem einzigen Prozess gehalten einzelnes Programm kann aus nebeneinander ausgeführten Threads bestehen, von denen jeder unabhängig von den anderen läuft 4

5 fork() Funktion fork() ist in allen UNIX Versionen von Perl verfügbar erzeugt ein exaktes Duplikat des aktuellen Prozesses: parent und child child-prozess übernimmt: aktuelle Werte aller Variablen Dateihandles (inkl. Daten in I/O-Puffern) weitere Datenstrukturen Voraussetzung: Parent und Child wissen, wer von ihnen wer ist jedem Prozess im System wird eine eindeutige pos. Zahl zugeordnet: Prozess-ID oder PID 5

6 Aufgabe Ermittle, wie viele Prozesse unter Deiner userid laufen. Verwende dazu den Befehl ps mit den entsprechenden Opionen (siehe man ps). Welche Informationen liefert ps? Der Befehl ptree gibt Informationen über Prozesse, ihre Kinder und Eltern in Baumstruktur aus. ptree -a USERID Welcher Prozess ist der Parent aller Prozesse? 6

7 fork() $pid = fork() verzweigt in einen neuen Prozess Rückgabewerte im Parent-Prozess: PID des Child-Prozesses im Child-Prozess: 0 im Falles eines Fehlers: undef 7

8 Hilfreiche Funktionen $pid = getppid() $$ gibt PID des Parent-Prozesses zurück enthält die PID des aktuellen Prozesses $pid = wait() wartet auf die Terminierung eines Child Prozesses und gibt die PID des terminierten Prozesses zurück 8

9 Beispiel fork() print "PID=$$\n"; my $child = fork(); die "cannot fork: $!" unless defined $child; if ($child == 0) { # child my $ppid = getppid(); print "Child-Process: PID=$$, Parent=$ppid\n"; exit(0); else { # Parent my $ppid = getppid(); print "Parent-Process: PID=$$, Child=$child, Parent=$ppid\n"; wait(); 9

10 Zombies terminiert der Parent vor dem Child, wird dieser zum Waisenkind und vom Init-Prozess adoptiert ein Prozess, der terminiert hat, dessen Parent aber nicht darauf gewartet hat, wird Zombie genannt 10

11 Aufgabe stelle mittels top fest, wieviele Zombies auf Deiner Maschine laufen ermittle mit ps weitere Informationen zu den Zombies ändere das fork()-beispiel so, dass 1. das Child vom init-prozess übernommen wird 2. das Child zu einem Zombie wird my $child = fork(); die "cannot fork: $!" unless defined $child; if ($child == 0) { # dieses child wird von init uebernommen my $ppid = getppid(); print "Child-Process: PID=$$, Parent=$ppid\n"; print "Child sleeping for 10 secs...\n"; sleep(10); print "Child exiting.\n"; exit(0); else { # Parent my $ppid = getppid(); print "Parent-Process: PID=$$, Child=$child, Parent=$ppid\n"; print "Parent exiting.\n"; 11

12 my $child = fork(); die "cannot fork: $!" unless defined $child; if ($child == 0) { # dieses child wird zu einem Zombie my $ppid = getppid(); print "Child-Process: PID=$$, Parent=$ppid\n"; print "Child sleeping for 10 secs...\n"; sleep(10); print "Child exiting.\n"; exit(0); else { # Parent my $ppid = getppid(); print "Parent-Process: PID=$$, Child=$child, Parent=$ppid\n"; print "Parent sleeping for 20 secs...\n"; sleep(20); print "Parent exiting.\n"; 12

13 system() und exec() system() führt ein anderes Programm als Unterprozess aus wartet auf dessen Beendigung exec() ersetzt den aktuellen Prozess durch angegeben Befehl bei Erfolg kehrt der Aufruf nie zurück neuer Prozess hat die gleiche PID wie alter Prozess verwendet dieselben STDIN-, STDOUT-, STDERR-Dateihandles 13

14 Aufgabe Schreibe ein Programm, das alle 5 Sekunden die aktuelle Uhrzeit ausgibt. Verwende dazu: exec() /vol/gnu/bin/date #!/usr/bin/env perl -w print "$$\n"; for($i=0;$i<5;$i++) { if (fork() == 0) { # child exec("date"); else { # Parent wait(); sleep(5); 14