Diskussion:Linux/Prozesse: Unterschied zwischen den Versionen

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== Wie wird ein Prozess generiert ==
== Ohne direkten Kontakt ==


und wie sieht sein weiterer Weg aus?
    Die bisher vorgestellten Fälle betrachteten nur die Möglichkeit, Programme während einer Sitzung parallel von einer Shell aus zu starten, und im Hintergrund ablaufen zu lassen.
    Interessant ist aber auch der Weg, Programme auf der Shell zu starten, und diese nach dem Abmelden, sprich dem Beenden der benutzten Shell, weiter laufen zu lassen.
    Bisher waren in allen Beispielen die gestarteten Programme an die aufrufende Shell gebunden. So dass bei Beendigung selbiger auch die an sie gebundenen Prozesse den Aufruf zum Beenden erhalten.
    Um Programme von der Shell abzukoppeln, wird das Kommando nohup verwendet.
    Dieses schirmt das Programm vom HUP-Signal der Shell ab, so dass es nach dem Beenden der Shell unabhängig weiter laufen kann:


   Die beiden wesentlichen Aktionen bei der Prozessentstehung sind die Systemaufrufe fork() und exec(). Mittels fork() wird ein neuer Prozess erzeugt, der zunächst dasselbe Programm wie sein Elternprozess ausführt.
nohup ls -lR / >/dev/null &
  Erst mit dem Aufruf von exec() wird ein Prozess das alte Programm durch ein neues ersetzen und dessen Ausführung beginnen.
[1] 2511
   Der exec() Aufruf hat seinen Weg auch in den Funktionsumfang der in die Shell eingebauten Kommandos gefunden:
ps -ef | grep 2511
user    2511  2502 20 00:28 tty5    00:00:02 ls -lR /
user    2514  2502  0 00:28 tty5   00:00:00 grep 2511
exit
...auf einer anderen oder neuen Shell:
Have a lot of fun...
ps -ef | grep 2511
user    2511    1 14 00:28 ?      00:00:05 ls -lR /
user    2524  2516  0 00:29 tty5   00:00:00 grep 2511


exec ls login:
nohup startet das Programm nicht selbstständig im Hintergrund.


1.2.1.1 Erklärung
    So ist es möglich, ein Programm analog zum »normalen« Vorgehen (ohne »nohup«) zu starten, eventuell notwendige Eingaben vorzunehmen und erst im Anschluss das Programm durch Eingaben von [Ctrl]-[Z] und nachfolgendem bg in den Hintergrund zu schicken.
    Erst jetzt existiert der das Programm ausführende Prozess tatsächlich abgenabelt von seinem Vorfahren.
    Ein Prozess, der keine Eingaben benötigt, lässt sich bequem durch ein der Kommandozeile nachgestelltes & unverzüglich vom Elternprozess entkoppeln.
    Und welche Möglichkeiten bleiben mir nun, um solch einen Prozess nachträglich zu beeinflussen?
    Eine direkte Verbindung zum Terminal wie bei fg ist nicht mehr möglich. Hier hilft nur noch eine indirekte Kommunikation über Signale, die u.a. mit dem Kommando kill übermittelt werden können:
dd if=/dev/zero of=/dev/null &
[1] 20098
ps -axuw | grep 20098
user    20098 30.5  0.3  1204  448 pts/4    R    11:49  0:36 dd if=/dev/zero of=/dev/null
kill -19 20098
ps -axuw | grep 20098
user    20098 75.9  0.3  1204  448 pts/4    T    11:49  1:01 dd if=/dev/zero of=/dev/null
kill -18 20098
ps -axuw | grep 20098
user    20098 55.5  0.3  1204  448 pts/4    R    11:49  1:54 dd if=/dev/zero of=/dev/null
kill -15 20098


  Im Beispiel wurde das Programm des laufenden Prozesses durch das Kommando ls ersetzt.
Erläuterung
  Da der aktive Prozess die Shell selbst ist, wird diese beendet und nachdem nun auch ls seine Tätigkeit abgeschlossen hat, finden wir uns auf der Login-Konsole wieder (sofern es sich um die Login-Shell selbst handelte).


fork() existiert nicht als eigenständiges Kommando. Eine Shell wird diesen Systemruf immer tätigen, um ein Programm innerhalb eines neuen Prozesses auszuführen.
    Das Kommando »dd« (zum »Low-Level«-Kopieren) wird im Hintergrund gestartet. Dass es aktiv ist, bestätigt das »R« (running) in der Ausgabe des Kommandos ps. In einer weiteren Eingabe wird dem Prozess die Aufforderung zum Stoppen signalisiert (Signal Nr. 19).
 
    Dass es tatsächlich funktioniert hat, beweist nun das »T« (traced oder gestoppt) in der »ps«-Ausgabe.
  Eine Shell vermag (fast) beliebig viele Prozesse zu starten, jedoch wartet sie in den häufigsten Fällen auf die Terminierung des zuletzt gestarteten Prozesses:
    Mit dem Signal 18 schließlich wird der Prozess reaktiviert; das »R« ist wieder in der Ausgabe zu sehen.
 
     Damit unser Beispielkommando nicht für alle Zeit die Nullen in den Mülleimer befördert, brechen wir es mit dem Signal 15 (Aufforderung zum Beenden) ab.
sleep 100
 
    100 Sekunden verstreichen, die Shell wartet...
 
  Uns als Anwender steht es nun zu, einem Prozess zu signalisieren, dass er sich z.B. regulär beenden [Ctrl]-[D] , ist i.A. programmabhängig) oder seine Verarbeitung abbrechen ([Ctrl]-[C]) soll:
 
cat
 
Die Eingabe muss mittels [Ctrl]-[D] beendet[Enter]
Die Eingabe muss mittels [Ctrl]-[D] beendet
oder mit [Ctrl]-[C] abgebrochen werden[Enter]
oder mit [Ctrl]-[C] abgebrochen werden
[Ctrl]-[C]
 
Anmerkung 'Das reguläre Beenden eines Prozesses kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. '
 
  In obigem Beispiel ist das Programm cat eigentlich dazu gedacht, aus einer Datei zu lesen, und beendet sich, sobald das Dateiende erreicht ist.
  Wird jedoch von der Standardeingabe eingelesen, und ist diese wie in diesem Fall mit der Tastatur verbunden, so muss der Nutzer dem Programm signalisieren, dass das »Dateiende« erreicht wurde.
  Dies erfolgt mit dem End-of-File-Zeichen (kurz EOF), das auf der Tastatur mit der Tastenkombination [Ctrl]-[D] generiert wird.
  In solchen Fällen bestünde keine Möglichkeit, beliebig viele Prozesse quasi-parallel zu starten, da der soeben initiierte Prozess die Shell für weitere Eingaben blockiert.
  Die Lösung des Problems liegt im Verschieben des Prozesses in den Hintergrund.
  Dabei wird er von der Ein- und Ausgabe der Shell abgekoppelt und läuft im Hintergrund weiter, bis er sich selbst beendet, oder aber auf Grund einer notwendigen Interaktion mit dem Benutzer zum Anhalten    gezwungen ist.
 
     Start eines Hintergrundprozesses, der keine Eingaben erwartet
 
ls -lR > /dev/null & [1] 706 "beliebiges Arbeiten auf der Kommandozeile" [Enter] [1]+ Done ls $LS_OPTIONS -lR >/dev/null
 
    Start eines Hintergrundprozesses, der Eingaben erwartet
 
(ls -Rl >/dev/null; cat)& [1] 720 [Enter]
 
[1]+ Stopped (ls $LS_OPTIONS -Rl >/dev/null; cat) fg (ls $LS_OPTIONS -Rl >/dev/null; cat) hallo[Enter] hallo [Ctrl]-[D]
 
  Jedes im Hintergrund laufende Programm wird als Job bezeichnet.
  Nach Beendigung der Eingabe des Kommandos mit [Enter] gibt die Bash auf der Standardfehlerausgabe eine Zeile mit Jobinformationen aus, wie am Beispiel zu erkennen ist.
  Diese beinhaltet in eckigen Klammern eine fortlaufende, von der Shell vergebene Jobnummer und die vom System dem Prozess zugeordnete Prozessnummer (PID).
  Mit dem Kommando jobs kann man Informationen über die derzeit auf einer Shell laufenden Hintergrundprozesse erlangen:
 
cat &
 
[1] 1343
 
[1]+  Stopped            cat
 
time dd count=1000000 if=/dev/zero of=/dev/null &
[2] 1346
jobs
[1]+  Stopped            cat
[2]-  Running            time dd count=1000000 if=/dev/zero of=/dev/null &
1000000+0 Records ein
1000000+0 Records aus
 
real    0m13.817s
user    0m9.430s
sys    0m4.040s
[2]-  Done              time dd count=1000000 if=/dev/zero of=/dev/null
exit
exit
There are stopped jobs.
jobs
[1]+  Stopped            cat
exit
Shell wurde beendet

Version vom 16. Oktober 2020, 10:36 Uhr

== Ohne direkten Kontakt ==

   Die bisher vorgestellten Fälle betrachteten nur die Möglichkeit, Programme während einer Sitzung parallel von einer Shell aus zu starten, und im Hintergrund ablaufen zu lassen.
   Interessant ist aber auch der Weg, Programme auf der Shell zu starten, und diese nach dem Abmelden, sprich dem Beenden der benutzten Shell, weiter laufen zu lassen.
   Bisher waren in allen Beispielen die gestarteten Programme an die aufrufende Shell gebunden. So dass bei Beendigung selbiger auch die an sie gebundenen Prozesse den Aufruf zum Beenden erhalten.
   Um Programme von der Shell abzukoppeln, wird das Kommando nohup verwendet.
   Dieses schirmt das Programm vom HUP-Signal der Shell ab, so dass es nach dem Beenden der Shell unabhängig weiter laufen kann:

nohup ls -lR / >/dev/null & 

[1] 2511
ps -ef | grep 2511
user     2511  2502 20 00:28 tty5    00:00:02 ls -lR /
user     2514  2502  0 00:28 tty5    00:00:00 grep 2511
exit

...auf einer anderen oder neuen Shell:
Have a lot of fun...
ps -ef | grep 2511
user     2511     1 14 00:28 ?       00:00:05 ls -lR /
user     2524  2516  0 00:29 tty5    00:00:00 grep 2511

nohup startet das Programm nicht selbstständig im Hintergrund. 

   So ist es möglich, ein Programm analog zum »normalen« Vorgehen (ohne »nohup«) zu starten, eventuell notwendige Eingaben vorzunehmen und erst im Anschluss das Programm durch Eingaben von [Ctrl]-[Z] und nachfolgendem bg in den Hintergrund zu schicken.
   Erst jetzt existiert der das Programm ausführende Prozess tatsächlich abgenabelt von seinem Vorfahren.
   Ein Prozess, der keine Eingaben benötigt, lässt sich bequem durch ein der Kommandozeile nachgestelltes & unverzüglich vom Elternprozess entkoppeln.
   Und welche Möglichkeiten bleiben mir nun, um solch einen Prozess nachträglich zu beeinflussen?
   Eine direkte Verbindung zum Terminal wie bei fg ist nicht mehr möglich. Hier hilft nur noch eine indirekte Kommunikation über Signale, die u.a. mit dem Kommando kill übermittelt werden können:

dd if=/dev/zero of=/dev/null & 

[1] 20098

ps -axuw | grep 20098
user    20098 30.5  0.3  1204  448 pts/4    R    11:49   0:36 dd if=/dev/zero of=/dev/null
kill -19 20098
ps -axuw | grep 20098
user    20098 75.9  0.3  1204  448 pts/4    T    11:49   1:01 dd if=/dev/zero of=/dev/null
kill -18 20098
ps -axuw | grep 20098
user    20098 55.5  0.3  1204  448 pts/4    R    11:49   1:54 dd if=/dev/zero of=/dev/null
kill -15 20098

Erläuterung 

   Das Kommando »dd« (zum »Low-Level«-Kopieren) wird im Hintergrund gestartet. Dass es aktiv ist, bestätigt das »R« (running) in der Ausgabe des Kommandos ps. In einer weiteren Eingabe wird dem Prozess die Aufforderung zum Stoppen signalisiert (Signal Nr. 19).
   Dass es tatsächlich funktioniert hat, beweist nun das »T« (traced oder gestoppt) in der »ps«-Ausgabe.
   Mit dem Signal 18 schließlich wird der Prozess reaktiviert; das »R« ist wieder in der Ausgabe zu sehen.
   Damit unser Beispielkommando nicht für alle Zeit die Nullen in den Mülleimer befördert, brechen wir es mit dem Signal 15 (Aufforderung zum Beenden) ab.
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