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

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

Spacer
Linux von Johannes Plötner, Steffen Wendzel
Das umfassende Handbuch
Buch: Linux

Linux
Rheinwerk Computing
1282 S., 5., aktualisierte Auflage 2012, geb., mit 2 DVDs
49,90 Euro, ISBN 978-3-8362-1822-1
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 Rechte
Pfeil 26.3.5 In der Praxis: Signale empfangen
Pfeil 26.4 Prozesse finden und beeinflussen
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 IPCZur nächsten Überschrift

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 – der Prozesskontrollblock – präsent.
  • Eigenschaften eines Prozesses
    In diesem Kontrollblock finden sich alle wichtigen Daten, darunter die einen Prozess identifizierende PID, die UID des ausführenden Benutzers 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) [Fn. Siehe Kapitel 5, »Der Kernel«.] in physische, 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 ProzessartenZur 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 HintergrundprozesseZur 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.

Listing 26.1 Schreibweise zum Starten eines Prozesses im Hintergrund

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

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 DämonprozesseZur 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 von init.



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