====== UNIX: Gestão de processos ====== ===== Programas e processos ===== **Programas** são arquivos em disco contendo instruções para execução pelo processador, enquanto **processos** são as execuções em andamento. Cada processo executando no sistema em um determinado momento é identificado por um número único, o ''PID'' - //Process IDentifier//. Além disso, cada processo possui outras informações que o caracterizam, como: * Usuário proprietário (aquele que lançou o processo) * Sessão de shell de onde foi lançado (se foi lançado através de um shell) * Estado atual (//Running//, //Suspended//, //SWapped//, ...) * Linha de comando usada para lançá-lo. * Uso de memória e CPU * etc. No UNIX, os seguintes comandos permitem observar a atividade dos processos no sistema: * ''ps'' : permite listar todos os processos ativos no sistema. * ''pstree'' : mostra as dependências entre processos. * ''top'' : mostra a atividade do sistema, atualizando a tela a cada N segundos. Permite interagir com os processos do usuário que está executando o comando (tecle "?" para uma tela de ajuda). * ''free'' : apresenta informações gerais sobre uso de CPU e memória. * ''vmstat'' : gera estatísticas sobre o uso de memória virtual, CPU, etc. * ''renice'' : permite alterar a prioridade de base dos processos, que vai de -20 (máxima) a +20 (mínima), tendo como prioridade default o valor zero (0). Usuários normais só podem alterar as prioridades dos seus próprios processos, e só podem diminuir as prioridades. ===== Os comandos ps e pstree ===== Podemos visualizar os processos em execução no sistema através do comando ''ps'', cuja execução sem parâmetros gera uma listagem como a seguinte: $ ps PID TTY STAT TIME COMMAND 14726 p3 S 0:02 -tcsh 17884 p3 R 0:00 ps O comando ''ps'' aceita uma série de parâmetros, entre os quais os mais importantes são: * ''a'' : mostra processos de outros usuários também (//all//). * ''u'' : mostra listagem mais detalhada dos processos, com uso de memória e CPU * ''x'' : mostra processos não conectados a terminais. * ''w'' : mostra mais detalhes sobre as linhas de comando dos processos. Para obter uma listagem completa dos processos em execução no sistema usam-se as opções **auxw**, que geram uma listagem como a que segue: $ ps auxw USER PID %CPU %MEM SIZE RSS TTY STAT START TIME COMMAND bin 315 0.0 0.1 780 312 ? S Apr 22 1:01 portmap daemon 293 0.0 0.1 796 344 ? S Apr 22 0:00 /usr/sbin/atd daemon 14477 0.0 0.1 796 396 ? S 16:55 0:00 /usr/sbin/atd edouard 15281 0.0 0.3 1504 908 ? S 17:21 0:00 imapd ftp 18017 0.1 0.3 1364 808 ? S 18:31 0:00 ftpd: 200.134.48.57: anonymous/gzbaron@ufpr.br: IDLE gzbaron 20688 0.0 1.2 3980 3092 ? S Apr 27 0:00 wish ./tik.tcl jamhour 14478 0.0 0.2 1196 660 ? S N 16:55 0:00 sh jamhour 14479 0.0 0.2 1024 684 ? S N 16:55 0:00 wget -c http://www.apache.org/dist/apache_1_3_6_win32.exe jamhour 15188 0.0 0.4 1884 1200 p0 S 17:18 0:00 -tcsh maziero 14726 0.0 1.0 3268 2580 p3 S 17:03 0:02 -tcsh maziero 18019 0.0 0.1 860 496 p3 R 18:31 0:00 ps auxw nobody 473 0.0 4.9 13972 12788 ? S Apr 22 2:30 squid ... Os principais campos dessa listagem são: * ''USER'' : o proprietário do processo, que pode ser quem o lançou ou, no caso de executáveis com o bit SUID habilitado, o proprietário do arquivo executável. * ''PID'' : número do processo. * ''%CPU'' : porcentagem da CPU usada pelo processo. * ''%MEM'' : porcentagem da memória usada pelo processo. * ''SIZE'' : memória total usada pelo processo. * ''RSS'' : memória física (RAM) usada pelo processo. * ''TTY'' : terminal ao qual o processo está ligado. * ''STAT'' : status do processo (rodando, suspenso, ...). * ''START'' : data de lançamento do processo. * ''TIME'' : tempo total de CPU usado pelo processo. * ''COMMAND'' : comando usado para lançar o processo. O comando ''pstree'' é útil por mostrar a hierarquia existente entre os processos ativos no sistema: $ pstree init-+-apmd |-atd |-crond |-gpm |-httpd---8*[httpd] |-inetd-+-2*[imapd] | `-3*[in.ftpd] |-kflushd |-klogd |-kpiod |-kswapd |-lpd |-mdrecoveryd |-6*[mingetty] |-miniserv.pl |-named |-nfsd---lockd---rpciod |-7*[nfsd] |-nmbd---nmbd |-portmap |-powerd |-rpc.mountd |-rpc.rquotad |-rpc.statd |-rpc.yppasswdd |-safe_mysqld---mysqld---mysqld---mysqld |-sendmail---sendmail |-smbd---3*[smbd] |-squid---squid-+-5*[dnsserver] | `-unlinkd |-sshd---sshd---tcsh---pstree |-syslogd |-tcsh---kvt---tcsh |-update |-xdm |-xfs |-xntpd |-6*[xterm---tcsh] |-ypbind---ypbind `-ypserv ===== O comando top ===== O comando ''top'' é uma versão iterativa do comando ''ps'', atualizando a listagem de processos a cada //n// segundos, e ordenando-os por uso de CPU e memória. Ele é bastante útil para compreender o que está sendo processado pela máquina em um determinado instante. Eis uma tela típica do comando top: 8:07am up 2 days, 19:05, 1 user, load average: 0.00, 0.00, 0.00 97 processes: 96 sleeping, 1 running, 0 zombie, 0 stopped CPU states: 7.3% user, 1.8% system, 0.0% nice, 1.9% idle Mem: 128032K av, 123480K used, 4552K free, 37904K shrd, 22404K buff Swap: 385548K av, 9856K used, 375692K free 49576K cached PID USER PRI NI SIZE RSS SHARE STAT LIB %CPU %MEM TIME COMMAND 1871 maziero 15 0 1024 1024 820 R 0 4.7 0.7 0:00 top 1 root 0 0 104 56 40 S 0 0.0 0.0 0:03 init 2 root 0 0 0 0 0 SW 0 0.0 0.0 0:06 kflushd 3 root 0 0 0 0 0 SW 0 0.0 0.0 0:00 kpiod 4 root 0 0 0 0 0 SW 0 0.0 0.0 0:03 kswapd 5 root -20 -20 0 0 0 SW> 0 0.0 0.0 0:00 mdrecoveryd 109 root 0 0 60 0 0 SW 0 0.0 0.0 0:00 apmd 262 bin 0 0 236 220 160 S 0 0.0 0.1 0:02 portmap 277 root 1 0 4372 4332 212 S 0 0.0 3.3 0:52 ypserv 292 root 0 0 76 0 0 SW 0 0.0 0.0 0:00 ypbind 298 root 0 0 180 124 80 S 0 0.0 0.0 0:00 ypbind 338 root 0 0 80 28 16 S 0 0.0 0.0 0:00 powerd 386 daemon 0 0 136 104 64 S 0 0.0 0.0 0:00 atd 400 root 0 0 164 112 76 S 0 0.0 0.0 0:00 crond 414 root 0 0 144 80 40 S 0 0.0 0.0 0:04 inetd 428 root 0 0 2004 1464 500 S 0 0.0 1.1 0:23 named 435 root 0 0 392 336 264 S 0 0.0 0.2 0:11 sshd Existem diversas interfaces gráficas para visualização dos processos do sistema, entre elas o ''ktop''. ===== Background e foreground ===== O shell pemite lançar processos a partir da linha de comando. Normalmente cada comando digitado é executado na forma de um processo, e o shell espera o término do processo lançado para devolver o controle ao usuário. Essa forma de operação é chamada //foreground operation//, e torna o shell inacessível até que o processo lançado seja terminado. Uma forma alternativa de lançamento de processos pelo shell é a chamada //background operation//, que consiste em lançar processos sem perder o controle do shell. Para isso bastar adicionar o caractere ''&'' ao final da linha do shell. Dessa forma, o processo será lançado em //background//, e o shell permanecerá disponível ao usuário. Por exemplo, para lançar o editor GEdit sem perder o controle do shell bastar digitar: $ gedit & As seguintes operações no shell são possíveis durante uma execução de processo em //foreground//: * ''^C'' : interrompe (mata) o processo, encerrando sua execução. * ''^Z'' : suspende o processo. um processo suspenso pode ser retornado à operação em //foreground//, através do comando ''fg'' (ou ''fg %job'', quando houverem vários processos suspensos), ou transferido para operação em //background//, através do comando ''bg'' (ou ''bg %job'', idem). O comando ''jobs'' permite verificar quais os processos em //background// lançados pelo shell corrente. É importante que o shell só pode terminar (via comando ''exit'' ou ''logout'') quando todos os seus jobs tiverem terminado. ===== o comando kill ===== O comando ''kill'' //-sinal// permite enviar sinais aos processos em execução. Somente o proprietário do processo e o usuário root podem enviar sinais. Os sinais mais usados são os seguintes: * 15 (TERM): solicita ao processo seu término. * 9 (KILL): mata o processo, sem mais delongas. * 1 (HUP): solicita releitura dos arquivos de configuração (para os principais serviços básicos). Assim, para eliminar um processo que não responde mais a comandos e recusa-se a terminar, basta executar ''kill -9 pid'', onde //pid// corresponde ao número identificador do processo, obtido através dos comandos ''ps'' ou ''top''. ===== Os comandos at e batch ===== O comando ''at'' permite agendar a execução de um comando para uma hora e data definida pelo usuário. Os resultados (via //stdout//) das execuções agendadas serão enviados ao usuário por e-mail. Vejamos um exemplo: $ at 23:50 12/31/2031 > echo "Feliz 2032 a todos" | mail user@ufpr.br > who > ^D O comando ''batch'' permite agendar uma execução de comandos sem data marcada, assim que a carga do sistema o permitir. Da mesma forma que no comando ''at'', eventuais resultados (//stdout//) das execuções são enviados ao usuário por e-mail. Verifique as páginas de manual dos comandos ''at'' e ''batch'' para maiores detalhes. ===== Agendando programas via crontab ===== Enquanto o comando ''at'' permite agendar uma tarefa para uma determinada data, o sistema ''crontab'' permite o agendamento de tarefas repetitivas ao longo do dia, semana, mês ou ano. Toda a informação sobre tarefas agendadas via ''crontab'' é mantida em um arquivo dentro do diretório ''/var/spool/cron'', que não é diretamente acessível. O acesso ao arquivo é feito pelo comando ''crontab'': * ''crontab -e'' : editar o arquivo com as definições de tarefas * ''crontab -l'' : listar o conteúdo do arquivo atual * ''crontab -r'' : remover o arquivo. A estrutura do arquivo de crontab é relativamente complexa mas permite muita flexibilidade. Vejamos um exemplo: # Usar o shell /bin/sh to run commands SHELL=/bin/sh # enviar stdout para maziero, mesmo sendo o crontab de outro usuario MAILTO=maziero # Explicação do formato # minuto, hora, dia, mês, dia da semana, comando 5 0 * * * $HOME/bin/daily.job 1> $HOME/tmp/out 2>&1 # Rodar às 14:15 todo início de mês 15 14 1 * * $HOME/bin/monthly.job # Rodar às 22:30 todos os dias úteis 30 22 * * 1-5 mail -s "São 22:30, vá para casa !" maziero > /dev/null # Outros exemplos 23 0-23/2 * * * echo "run 23 minutes after midn, 2am, 4am ..., everyday" 5 4 * * sun echo "run at 04:05 every sunday" Para maiores informações podem ser obtidas via páginas de manual (''man crontab'' para o comando e ''man 5 crontab'' para o arquivo de configuração). ===== Exercícios ===== - Execute o comando top em uma janela, mostrando apenas seus processos, enquanto faz os exercícios em outra janela. - Quantos processos você está executando neste momento? - O que faz o comando ''kill -9 -1''? - Quais os programas com maior utilização de CPU que estão rodando? - Mostre a quantidade de processadores que seu computador tem conforme o que consta no arquivo ''/proc/cpuinfo''. - Mostre a quantidade de memória disponível no seu computador conforme o que consta no arquivo ''/proc/meminfo''. - Verifique quais os processos em atividade no sistema atualmente, identificando o uso de memória e CPU de cada um (dica: use o comando ''ps auxw | more''). Identifique o significado de cada uma das colunas da listagem obtida (ver a página de manual). Quais os processos que mais consomem recursos do sistema ? - Efetue uma conexão SSH (Secure Shell) em um servidor. Do lado do cliente e do servidor, identifique os processos envolvidos no estabelecimento da conexão SSH e como eles se relacionam. - Você é o administrador de um sistema e precisa desconectar imediatamente todos os usuários contectados via SSH. Como você poderia fazer isso? - Agende uma operação remoção dos arquivos ''.bak'' do seu diretório HOME e sub-diretórios para as 23:55, todas as segundas, quartas e sextas-feiras.