4.7. Prozesse

Da FreeBSD ein Multitasking-Betriebssystem ist, sieht es so aus, als ob mehrere Prozesse zur gleichen Zeit laufen. Jedes Programm, das zu irgendeiner Zeit läuft, wird Prozess genannt. Jedes Kommando startet mindestens einen Prozess. Einige Systemprozesse laufen ständig und stellen die Funktion des Systems sicher.

Jeder Prozess wird durch eine eindeutige Nummer identifiziert, die Prozess-ID oder PID genannt wird. Prozesse haben ebenso wie Dateien einen Besitzer und eine Gruppe, die festlegen, welche Dateien und Geräte der Prozess benutzen kann. Dabei finden die vorher beschriebenen Zugriffsrechte Anwendung. Die meisten Prozesse haben auch einen Elternprozess, der sie gestartet hat. Wenn Sie in der Shell Kommandos eingeben, dann ist die Shell ein Prozess und jedes Kommando, das Sie starten, ist auch ein Prozess. Jeder Prozess, den Sie auf diese Weise starten, besitzt den Shell-Prozess als Elternprozess. Die Ausnahme hiervon ist ein spezieller Prozess, der init(8) heißt. init ist immer der erste Prozess und hat somit die PID 1. init wird vom Kernel beim Booten von FreeBSD gestartet.

Die Kommandos ps(1) und top(1) sind besonders nützlich, um sich die Prozesse auf einem System anzusehen. ps zeigt eine statische Liste der laufenden Prozesse und kann deren PID, Speicherverbrauch und die Kommandozeile, mit der sie gestartet wurden und vieles mehr anzeigen. top zeigt alle laufenden Prozesse an und aktualisiert die Anzeige, so dass Sie Ihrem Computer bei der Arbeit zuschauen können.

Normal zeigt Ihnen ps nur die laufenden Prozesse, die Ihnen gehören. Zum Beispiel:

% ps
  PID  TT  STAT      TIME COMMAND
  298  p0  Ss     0:01.10 tcsh
 7078  p0  S      2:40.88 xemacs mdoc.xsl (xemacs-21.1.14)
37393  p0  I      0:03.11 xemacs freebsd.dsl (xemacs-21.1.14)
48630  p0  S      2:50.89 /usr/local/lib/netscape-linux/navigator-linux-4.77.bi
48730  p0  IW     0:00.00 (dns helper) (navigator-linux-)
72210  p0  R+     0:00.00 ps
  390  p1  Is     0:01.14 tcsh
 7059  p2  Is+    1:36.18 /usr/local/bin/mutt -y
 6688  p3  IWs    0:00.00 tcsh
10735  p4  IWs    0:00.00 tcsh
20256  p5  IWs    0:00.00 tcsh
  262  v0  IWs    0:00.00 -tcsh (tcsh)
  270  v0  IW+    0:00.00 /bin/sh /usr/X11R6/bin/startx -- -bpp 16
  280  v0  IW+    0:00.00 xinit /home/nik/.xinitrc -- -bpp 16
  284  v0  IW     0:00.00 /bin/sh /home/nik/.xinitrc
  285  v0  S      0:38.45 /usr/X11R6/bin/sawfish

Wie Sie sehen, gibt ps(1) mehrere Spalten aus. In der PID Spalte findet sich die vorher besprochene Prozess-ID. PIDs werden von 1 beginnend bis 99999 zugewiesen und fangen wieder von vorne an, wenn die Grenze überschritten wird. Ist eine PID bereits vergeben, wird diese allerdings nicht erneut vergeben. Die Spalte TT zeigt den Terminal, auf dem das Programm läuft. STAT zeigt den Status des Programms an und kann für die Zwecke dieser Diskussion ebenso wie TT ignoriert werden. TIME gibt die Zeit an, die das Programm auf der CPU gelaufen ist – dies ist nicht unbedingt die Zeit, die seit dem Start des Programms vergangen ist, da die meisten Programme hauptsächlich auf bestimmte Dinge warten, bevor sie wirklich CPU-Zeit verbrauchen. Unter der Spalte COMMAND finden Sie schließlich die Kommandozeile, mit der das Programm gestartet wurde.

ps(1) besitzt viele Optionen, um die angezeigten Informationen zu beeinflussen. Eine nützliche Kombination ist auxww. Mit a werden Information über alle laufenden Prozesse und nicht nur Ihrer eigenen angezeigt. Der Name des Besitzers des Prozesses, sowie Informationen über den Speicherverbrauch werden mit u angezeigt. x zeigt auch Dämonen-Prozesse an, und ww veranlasst ps(1) die komplette Kommandozeile für jeden Befehl anzuzeigen, anstatt sie abzuschneiden, wenn sie zu lang für die Bildschirmausgabe wird.

Die Ausgabe von top(1) sieht ähnlich aus:

% top
last pid: 72257;  load averages:  0.13,  0.09,  0.03    up 0+13:38:33  22:39:10
47 processes:  1 running, 46 sleeping
CPU states: 12.6% user,  0.0% nice,  7.8% system,  0.0% interrupt, 79.7% idle
Mem: 36M Active, 5256K Inact, 13M Wired, 6312K Cache, 15M Buf, 408K Free
Swap: 256M Total, 38M Used, 217M Free, 15% Inuse

  PID USERNAME PRI NICE  SIZE    RES STATE    TIME   WCPU    CPU COMMAND
72257 nik       28   0  1960K  1044K RUN      0:00 14.86%  1.42% top
 7078 nik        2   0 15280K 10960K select   2:54  0.88%  0.88% xemacs-21.1.14
  281 nik        2   0 18636K  7112K select   5:36  0.73%  0.73% XF86_SVGA
  296 nik        2   0  3240K  1644K select   0:12  0.05%  0.05% xterm
48630 nik        2   0 29816K  9148K select   3:18  0.00%  0.00% navigator-linu
  175 root       2   0   924K   252K select   1:41  0.00%  0.00% syslogd
 7059 nik        2   0  7260K  4644K poll     1:38  0.00%  0.00% mutt
...

Die Ausgabe ist in zwei Abschnitte geteilt. In den ersten fünf Kopfzeilen finden sich die zuletzt zugeteilte PID, die Systemauslastung (engl. load average), die Systemlaufzeit (die Zeit seit dem letzten Reboot) und die momentane Zeit. Die weiteren Zahlen im Kopf beschreiben wie viele Prozesse momentan laufen (im Beispiel 47), wie viel Speicher und Swap verbraucht wurde und wie viel Zeit das System in den verschiedenen CPU-Modi verbringt.

Darunter befinden sich einige Spalten mit ähnlichen Informationen wie in der Ausgabe von ps(1). Wie im vorigen Beispiel können Sie die PID, den Besitzer, die verbrauchte CPU-Zeit und das Kommando erkennen. top(1) zeigt auch den Speicherverbrauch des Prozesses an, der in zwei Spalten aufgeteilt ist. Die erste Spalte gibt den gesamten Speicherverbrauch des Prozesses an, in der zweiten Spalte wird der aktuelle Verbrauch angegeben. Netscape® hat im gezeigten Beispiel insgesamt 30 MB Speicher verbraucht. Momentan benutzt es allerdings nur 9 MB.

Die Anzeige wird von top(1) automatisch alle zwei Sekunden aktualisiert. Der Zeitraum kann mit -s eingestellt werden.

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