ແນະນຳກ່ຽວກັບລະບົບປະຕິບັດການ

Hey Habr! ຂ້າພະເຈົ້າຢາກຈະເອົາມາໃຫ້ຄວາມສົນໃຈຂອງທ່ານຊຸດຂອງບົດຄວາມ - ການແປຂອງວັນນະຄະດີທີ່ຫນ້າສົນໃຈໃນຄວາມຄິດເຫັນຂອງຂ້າພະເຈົ້າ - OSTEP. ເອກະສານນີ້ສົນທະນາຢ່າງເລິກເຊິ່ງກ່ຽວກັບການເຮັດວຽກຂອງລະບົບປະຕິບັດການທີ່ຄ້າຍຄື unix, ຄື, ເຮັດວຽກກັບຂະບວນການ, ຕາຕະລາງຕ່າງໆ, ຫນ່ວຍຄວາມຈໍາ, ແລະອົງປະກອບທີ່ຄ້າຍຄືກັນອື່ນໆທີ່ປະກອບເປັນ OS ທີ່ທັນສະໄຫມ. ທ່ານສາມາດເບິ່ງຕົ້ນສະບັບຂອງວັດສະດຸທັງຫມົດທີ່ນີ້ ທີ່ນີ້. ກະລຸນາຮັບຊາບວ່າການແປແມ່ນເຮັດບໍ່ໄດ້ເປັນມືອາຊີບ (ຂ້ອນຂ້າງເສລີ), ແຕ່ຂ້ອຍຫວັງວ່າຂ້ອຍຈະຮັກສາຄວາມຫມາຍທົ່ວໄປ.

ວຽກງານຫ້ອງທົດລອງກ່ຽວກັບເລື່ອງນີ້ສາມາດພົບໄດ້ທີ່ນີ້:

• ຕົ້ນສະບັບ
• ຕົ້ນສະບັບ
• ການປັບຕົວສ່ວນຕົວຂອງຂ້ອຍ

ພາກສ່ວນອື່ນໆ:

• ສ່ວນທີ 1: ແນະນຳ
• ພາກທີ 2: Abstraction: ຂະບວນການ
• ສ່ວນທີ 3: ການແນະນໍາ API ຂະບວນການ

ທ່ານຍັງສາມາດກວດເບິ່ງຊ່ອງທາງຂອງຂ້ອຍໄດ້ທີ່ ໂທລະເລກ =)

ປຸກ! ມີຫ້ອງທົດລອງສໍາລັບການບັນຍາຍນີ້! ເບິ່ງ github

API ຂະບວນການ

ໃຫ້ເບິ່ງຕົວຢ່າງຂອງການສ້າງຂະບວນການໃນລະບົບ UNIX. ມັນເກີດຂຶ້ນໂດຍຜ່ານສອງການໂທລະບົບ ສ້ອມ () и exec().

ປຸ່ມກົດ()

ພິຈາລະນາໂຄງການທີ່ເຮັດໃຫ້ fork() ໂທ. ຜົນ​ຂອງ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ຂອງ​ຕົນ​ຈະ​ເປັນ​ດັ່ງ​ຕໍ່​ໄປ​ນີ້​.

ກ່ອນ​ອື່ນ​ຫມົດ​, ພວກ​ເຮົາ​ເຂົ້າ​ຫນ້າ main() ແລະ​ພິມ​ສະ​ຕ​ຣິງ​ທີ່​ຫນ້າ​ຈໍ​ໄດ້​. ເສັ້ນປະກອບມີຕົວລະບຸຂະບວນການເຊິ່ງໃນຕົ້ນສະບັບເອີ້ນວ່າ ອັກເສບທ້ອງນ້ອຍ ຫຼືຕົວລະບຸຂະບວນການ. ຕົວລະບຸນີ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນ UNIX ເພື່ອອ້າງອີງເຖິງຂະບວນການ. ຄໍາສັ່ງຕໍ່ໄປຈະໂທຫາ fork(). ໃນຈຸດນີ້, ສໍາເນົາເກືອບທີ່ແນ່ນອນຂອງຂະບວນການແມ່ນຖືກສ້າງຂຶ້ນ. ສໍາລັບ OS, ເບິ່ງຄືວ່າມີ 2 ສໍາເນົາຂອງໂປລແກລມດຽວກັນທີ່ເຮັດວຽກຢູ່ໃນລະບົບ, ເຊິ່ງຈະອອກຈາກຟັງຊັນ fork(). ຂະບວນການເດັກນ້ອຍທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃຫມ່ (ກ່ຽວກັບຂະບວນການພໍ່ແມ່ທີ່ສ້າງມັນ) ຈະບໍ່ຖືກປະຕິບັດອີກຕໍ່ໄປ, ເລີ່ມຈາກຟັງຊັນ main(). ມັນຄວນຈະເປັນການລະນຶກເຖິງຂະບວນການຂອງເດັກນ້ອຍບໍ່ແມ່ນການສໍາເນົາທີ່ແນ່ນອນຂອງຂະບວນການຂອງພໍ່ແມ່ໂດຍສະເພາະ, ມັນມີພື້ນທີ່ທີ່ຢູ່ຂອງຕົນເອງ, ທະບຽນຂອງຕົນເອງ, ຕົວຊີ້ຂອງຕົນເອງກັບຄໍາແນະນໍາທີ່ປະຕິບັດໄດ້, ແລະອື່ນໆ. ດັ່ງນັ້ນ, ມູນຄ່າທີ່ສົ່ງກັບຜູ້ໂທຂອງຟັງຊັນ fork() ຈະແຕກຕ່າງກັນ. ໂດຍສະເພາະ, ຂະບວນການພໍ່ແມ່ຈະໄດ້ຮັບຄ່າ PID ຂອງຂະບວນການເດັກເປັນຜົນຕອບແທນ, ແລະເດັກຈະໄດ້ຮັບຄ່າເທົ່າກັບ 0. ການນໍາໃຊ້ລະຫັດກັບຄືນເຫຼົ່ານີ້, ຫຼັງຈາກນັ້ນທ່ານສາມາດແຍກຂະບວນການແລະບັງຄັບໃຫ້ພວກເຂົາແຕ່ລະຄົນເຮັດວຽກຂອງຕົນເອງ. . ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ການປະຕິບັດໂຄງການນີ້ບໍ່ໄດ້ຖືກກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດ. ຫຼັງຈາກແບ່ງອອກເປັນ 2 ຂະບວນການ, OS ເລີ່ມຕິດຕາມພວກມັນ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບການວາງແຜນການເຮັດວຽກຂອງພວກເຂົາ. ຖ້າປະຕິບັດຢູ່ໃນໂປເຊດເຊີດຽວ, ຫນຶ່ງໃນຂະບວນການ, ໃນກໍລະນີນີ້, ພໍ່ແມ່ຈະສືບຕໍ່ເຮັດວຽກ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຂະບວນການເດັກຈະໄດ້ຮັບການຄວບຄຸມ. ເມື່ອເລີ່ມຕົ້ນໃຫມ່, ສະຖານະການອາດຈະແຕກຕ່າງກັນ.

ໂທລໍຖ້າ()

ພິຈາລະນາໂຄງການຕໍ່ໄປນີ້. ໃນໂຄງການນີ້, ເນື່ອງຈາກມີການໂທ ລໍຖ້າ() ຂະບວນການຂອງພໍ່ແມ່ຈະລໍຖ້າໃຫ້ຂະບວນການເດັກສຳເລັດສະເໝີ. ໃນກໍລະນີນີ້, ພວກເຮົາຈະໄດ້ຮັບຂໍ້ຄວາມທີ່ກໍານົດຢ່າງເຂັ້ມງວດໃນຫນ້າຈໍ

exec() ໂທ

ພິຈາລະນາສິ່ງທ້າທາຍ exec(). ການໂທລະບົບນີ້ແມ່ນເປັນປະໂຫຍດໃນເວລາທີ່ພວກເຮົາຕ້ອງການທີ່ຈະດໍາເນີນການໂຄງການທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫມົດ. ໃນທີ່ນີ້ພວກເຮົາຈະໂທຫາ execvp() ເພື່ອດໍາເນີນການໂຄງການ wc ເຊິ່ງເປັນໂຄງການນັບຄໍາ. ຈະເກີດຫຍັງຂຶ້ນເມື່ອ exec() ຖືກເອີ້ນ? ການໂທນີ້ແມ່ນຜ່ານຊື່ຂອງໄຟລ໌ທີ່ສາມາດປະຕິບັດໄດ້ແລະບາງພາລາມິເຕີເປັນການໂຕ້ຖຽງ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ລະຫັດແລະຂໍ້ມູນຄົງທີ່ຈາກໄຟລ໌ປະຕິບັດການນີ້ໄດ້ຖືກໂຫລດແລະພາກສ່ວນຂອງຕົນເອງທີ່ມີລະຫັດຖືກຂຽນທັບ. ພື້ນທີ່ຄວາມຊົງຈໍາທີ່ຍັງເຫຼືອ, ເຊັ່ນ stack ແລະ heap, ແມ່ນ reinitialized. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, OS ພຽງແຕ່ປະຕິບັດໂຄງການ, ຜ່ານມັນຊຸດຂອງການໂຕ້ຖຽງ. ດັ່ງນັ້ນພວກເຮົາບໍ່ໄດ້ສ້າງຂະບວນການໃຫມ່, ພວກເຮົາພຽງແຕ່ຫັນປ່ຽນໂຄງການທີ່ກໍາລັງແລ່ນຢູ່ໃນໂຄງການອື່ນ. ຫຼັງ​ຈາກ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ exec() call ໃນ descendant, ມັນ​ປະ​ກົດ​ວ່າ​ໂຄງ​ການ​ຕົ້ນ​ສະ​ບັບ​ບໍ່​ໄດ້​ດໍາ​ເນີນ​ການ​ທັງ​ຫມົດ.

ອາການແຊກຊ້ອນໃນການເລີ່ມຕົ້ນນີ້ແມ່ນເປັນເລື່ອງປົກກະຕິຢ່າງສົມບູນສໍາລັບ Unix shell, ແລະອະນຸຍາດໃຫ້ແກະນັ້ນປະຕິບັດລະຫັດຫຼັງຈາກການໂທ ສ້ອມ (), ແຕ່ກ່ອນການໂທ exec(). ຕົວຢ່າງຂອງລະຫັດດັ່ງກ່າວຈະເປັນການປັບສະພາບແວດລ້ອມຂອງແກະກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງໂຄງການທີ່ຖືກເປີດຕົວ, ກ່ອນທີ່ຈະເປີດຕົວ.

Shell - ພຽງ​ແຕ່​ໂຄງ​ການ​ຜູ້​ໃຊ້​. ນາງສະແດງໃຫ້ທ່ານເຫັນເສັ້ນເຊື້ອເຊີນແລະລໍຖ້າໃຫ້ທ່ານຂຽນບາງສິ່ງບາງຢ່າງໃນມັນ. ໃນກໍລະນີຫຼາຍທີ່ສຸດ, ຖ້າທ່ານຂຽນຊື່ຂອງໂປລແກລມຢູ່ທີ່ນັ້ນ, shell ຈະຊອກຫາສະຖານທີ່ຂອງມັນ, ໂທຫາວິທີການ fork(), ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໂທຫາບາງປະເພດຂອງ exec() ເພື່ອສ້າງຂະບວນການໃຫມ່ແລະລໍຖ້າໃຫ້ມັນສໍາເລັດໂດຍໃຊ້ a. wait() ໂທ. ເມື່ອຂະບວນການເດັກອອກຈາກ, ແກະຈະກັບຄືນມາຈາກການໂທຫາ wait() ແລະພິມການເຕືອນອີກເທື່ອຫນຶ່ງແລະລໍຖ້າຄໍາສັ່ງຕໍ່ໄປຈະຖືກປ້ອນ.

ການແບ່ງປັນ fork() & exec() ອະນຸຍາດໃຫ້ shell ເຮັດສິ່ງຕໍ່ໄປນີ້, ຕົວຢ່າງ:
ໄຟລ໌ wc > new_file.

ໃນຕົວຢ່າງນີ້, ຜົນຜະລິດຂອງໂຄງການ wc ຖືກໂອນໄປຫາໄຟລ໌. ວິທີທີ່ຫອຍບັນລຸໄດ້ນີ້ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ - ໂດຍການສ້າງຂະບວນການເດັກນ້ອຍກ່ອນທີ່ຈະໂທຫາ exec(), ແກະປິດຜົນຜະລິດມາດຕະຖານແລະເປີດໄຟລ໌ new_file, ດັ່ງນັ້ນ, ຜົນຜະລິດທັງຫມົດຈາກໂຄງການແລ່ນຕໍ່ໄປ wc ຈະຖືກປ່ຽນເສັ້ນທາງໄປຫາໄຟລ໌ແທນທີ່ຈະເປັນຫນ້າຈໍ.

ທໍ່ Unix ໄດ້ຖືກປະຕິບັດໃນລັກສະນະທີ່ຄ້າຍຄືກັນ, ມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນທີ່ພວກເຂົາໃຊ້ທໍ່ () ໂທ. ໃນກໍລະນີນີ້, ກະແສຜົນຜະລິດຂອງຂະບວນການຈະເຊື່ອມຕໍ່ກັບແຖວທໍ່ທີ່ຢູ່ໃນ kernel, ເຊິ່ງກະແສການປ້ອນຂໍ້ມູນຂອງຂະບວນການອື່ນຈະຖືກເຊື່ອມຕໍ່.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: www.habr.com