Komunikace mezi procesy

Verze z 24. 10. 2017, 07:45 (zobrazit zdroj) Spravce (diskuse | příspěvky) m (Přidán odkaz na Nástroje pro práci s procesy.) ← Porovnání se starší verzí		Aktuální verze z 6. 10. 2020, 07:35 (zobrazit zdroj) Spravce (diskuse | příspěvky) (Doplnění a rozšíření textu)
Řádka 1:		Řádka 1:
	[[Category:VSE]][[Category:Informatika]][[Category:OSY]][[Category:Procesy]]		[[Category:VSE]][[Category:Informatika]][[Category:OSY]][[Category:Procesy]]
−	Každý proces má pocit, že je jediným běžícím procesem. Procesy se navzájem nevidí. Jak si tedy mohou vyměňovat data?	+	* Při programování úlohy postupujeme, jako by náš program byl jediný, který v počítači běží.
		+	* Procesy se musí mít zcela oddělenou paměť, aby nemohlo omylem či záměrně dojít k poškození dat nebo dokonce kódu procesu jiným procesem (například malwarem, nebo prostě chybou v jiném procesu).
		+	* Jak si ale mohou procesy vyměňovat data, pokud je to potřeba?
	<div class="Poznamka">		<div class="Poznamka">
−	Vlákna stejného procesu mají společný datový segment (tedy mají přiřazenu stejnou paměť). Jinak má ale každý proces svůj virtuální paměťový prostor (viz heslo [[Přístup procesů do paměti]]).	+	; Poznámka
		+	[[Proces#Vl.C3.A1kno|Vlákna]] jednoho procesu mají společný datový segment &mdash; tedy sdílí společnou paměť. Sdílení dat mezi ''vlákny'' tedy problém není, stačí použít společné proměnné.
		+
		+	Proces ale má svůj virtuální paměťový prostor a&nbsp;ostatní procesy jeho proměnné nevidí (viz heslo [[Přístup procesů do paměti]]).
	</div>		</div>
		+
		+	* Dále uvedeme způsoby, jak procesy mohou navzájem předávat data, když je to potřeba.
		+
	== Soubory ==		== Soubory ==
−	* Diskový prostor je pro všechny procesy společný, mohou tedy předávat data prostřednictvím souborů.	+	* Diskový prostor je pro všechny procesy společný, jeden proces tedy může zapsat data do souboru a&nbsp;druhý proces je z&nbsp;téhož souboru může přečíst.
		+
		+
	== Roura (pipe) ==		== Roura (pipe) ==
−	* „Roura“ je speciální virtuální „soubor“ určený jen pro komunikaci mezi procesy. (Viz heslo [[Vstup a výstup procesů, přesměrování]])	+	* ''Rouru'' znáte z&nbsp;příkazového řádku &mdash; je to znak <code>|</code>, který píšete mezi dva příkazy.
−	* Pokud zpracovávající proces nestíhá, je generující proces pozastaven (BLOCKED).	+	* (Viz [[Vstup a výstup procesů, přesměrování]].)
		+	* Například:
		+	ls | sort | head
		+	* ''Roura'' je ve skutečnosti speciální virtuální „soubor“ určený jen pro komunikaci mezi procesy.
		+	* Pokud ''zpracovávající'' proces vpravo od znaku <code>|</code> nestíhá zpracovávat data, je generující proces (ten vlevo od znaku <code>|</code>) pozastaven (''blocked'' &mdash; v&nbsp;rámci [[Životní cyklus procesu|našeho rozdělení stavů je to stav ''Sleep/wait'']]).
		+
	== Síťové rozhraní (socket) ==		== Síťové rozhraní (socket) ==
−	* Procesy mohou komunikovat prostřednictvím místní smyčky (localhost, 127.0.0.1).	+	* Procesy mohou komunikovat prostřednictvím sítě.
−	* Využíváno například u grafického rozhraní.	+	* I&nbsp;když běží na jednom počítači, mohou použít jako cílovou IP adresu „místní smyčku“ (localhost, 127.0.0.1).
−	* Výhoda: relativně snadný převod na síťovou aplikaci.	+	* Využívá se například u&nbsp;linuxových grafických rozhraní.
		+	* Výhoda: relativně snadný převod na síťovou aplikaci, pokud je to v&nbsp;budoucnu potřeba.
		+
		+
	== Proměnné prostředí ==		== Proměnné prostředí ==
−	* Proměnné prostředí se dědí z rodičovských procesů na dceřiné.	+	* Proměnné prostředí (''environment variables'') se kopírují z&nbsp;rodičovských procesů na dceřiné.
−	* Tímto způsobem se často předává informace o nastavení cest k významným adresářům (pro komunikaci prostřednictvím souborů).	+	* Jedná se například o&nbsp;proměnnou <code>PATH</code>, viz [[Proměnné prostředí]].
−	* Viz stránka [[Proměnné prostředí]].	+	* Proces A tedy může nastavit proměnnou prostředí a&nbsp;pokud A později spustí další (dceřinný) proces B, může si proces B hodnotu proměnné přečíst.
		+	* Tímto způsobem se často předává informace o&nbsp;nastavení cest k&nbsp;významným adresářům. (Což lze poté využít pro komunikaci prostřednictvím souborů).
		+
		+
	== Signály ==		== Signály ==
−	* Speciální mechanismus pro komunikaci mezi operačním systémem a procesy navzájem.	+	* Speciální mechanismus pro komunikaci mezi operačním systémem a&nbsp;procesy navzájem.
−	* Může posílat uživatel prostřednictvím příkazu <code>kill</code> (viz také [[Nástroje pro práci s procesy]]).	+	* Signály může posílat i&nbsp;uživatel ručně prostřednictvím příkazu <code>kill</code> (viz také [[Nástroje pro práci s procesy]]).
		+
	=== Příklady signálů ===		=== Příklady signálů ===
	; TERM (TERMinate)		; TERM (TERMinate)
−	*požádá aplikaci o ukončení	+	* požádá aplikaci o ukončení
−	*Vysílá „zavírací tlačítko“.	+	* Tento signál vyšle i&nbsp;„zavírací tlačítko“ v&nbsp;pravém horním rohu okna aplikace v&nbsp;GUI.
	; INT (INTerrupt)		; INT (INTerrupt)
−	*Násilné ukončení.	+	* Násilné ukončení.
−	*Kombinace „Ctrl-C“.	+	* Odpovídá stisku kombinace „Ctrl-C“ v&nbsp;příkazovém řádku Linuxu. (Pozor, nepleťte s&nbsp;kopírováním do schránky, což je význam Ctrl-C v&nbsp;grafickém prostředí.)
	; KILL		; KILL
−	*aplikace je „zabita“	+	* Aplikace je „zabita“ &mdash; ukončena bez možnosti zareagovat na signál.
−	*jediný signál, který se neposílá procesu, zpracuje přímo operační systém.	+	* Tento signál se neposílá procesu, zpracuje přímo operační systém &mdash; zruší proces a&nbsp;uvolní jeho paměť. Může ale dojít ke ztrátě dat, pokud proces právě pracoval s&nbsp;diskem či posílal data jinému procesu.
	; NOHUP (NO HangUP)		; NOHUP (NO HangUP)
	* Proces neskončí při ukončení rodičovského procesu.		* Proces neskončí při ukončení rodičovského procesu.
		+
		+
	== Adresář <code>/proc</code> ==		== Adresář <code>/proc</code> ==
−	* zjištění informací o procesu.	+	* Jedná se o&nbsp;speciální virtuální adresář, kde lze zjistit informace o&nbsp;běžících procesech.
		+	* Viz [[Adresář /proc]].
		+
		+
	== Schránka operačního systému ==		== Schránka operačního systému ==
		+	* Schránku znáte z&nbsp;grafického prostředí.
		+	* Kombinace kláves <tt>Ctrl-C</tt> umístí data v&nbsp;rámci jednoho procesu do „schránky“, ve druhém procesu pak kombinace <tt>Ctrl-V</tt> data ze schránky vyzvedne.
	== Související stránky ==		== Související stránky ==
−	* [[Nástroje pro práci s procesy]], [[Přístup procesů do paměti]]	+	* [[Nástroje pro práci s procesy]], [[Přístup procesů do paměti]], [[Adresář /proc]], [[Nástroje pro práci s procesy]]

---

Aktuální verze z 6. 10. 2020, 07:35

• Při programování úlohy postupujeme, jako by náš program byl jediný, který v počítači běží.
• Procesy se musí mít zcela oddělenou paměť, aby nemohlo omylem či záměrně dojít k poškození dat nebo dokonce kódu procesu jiným procesem (například malwarem, nebo prostě chybou v jiném procesu).
• Jak si ale mohou procesy vyměňovat data, pokud je to potřeba?

• Dále uvedeme způsoby, jak procesy mohou navzájem předávat data, když je to potřeba.

Obsah 1 Soubory 2 Roura (pipe) 3 Síťové rozhraní (socket) 4 Proměnné prostředí 5 Signály 5.1 Příklady signálů 6 Adresář /proc 7 Schránka operačního systému 8 Související stránky

Soubory

• Diskový prostor je pro všechny procesy společný, jeden proces tedy může zapsat data do souboru a druhý proces je z téhož souboru může přečíst.

Roura (pipe)

• Rouru znáte z příkazového řádku — je to znak |, který píšete mezi dva příkazy.
• (Viz Vstup a výstup procesů, přesměrování.)
• Například:

ls | sort | head

• Roura je ve skutečnosti speciální virtuální „soubor“ určený jen pro komunikaci mezi procesy.
• Pokud zpracovávající proces vpravo od znaku | nestíhá zpracovávat data, je generující proces (ten vlevo od znaku |) pozastaven (blocked — v rámci našeho rozdělení stavů je to stav Sleep/wait).

Síťové rozhraní (socket)

• Procesy mohou komunikovat prostřednictvím sítě.
• I když běží na jednom počítači, mohou použít jako cílovou IP adresu „místní smyčku“ (localhost, 127.0.0.1).
• Využívá se například u linuxových grafických rozhraní.
• Výhoda: relativně snadný převod na síťovou aplikaci, pokud je to v budoucnu potřeba.

Proměnné prostředí

• Proměnné prostředí (environment variables) se kopírují z rodičovských procesů na dceřiné.
• Jedná se například o proměnnou PATH, viz Proměnné prostředí.
• Proces A tedy může nastavit proměnnou prostředí a pokud A později spustí další (dceřinný) proces B, může si proces B hodnotu proměnné přečíst.
• Tímto způsobem se často předává informace o nastavení cest k významným adresářům. (Což lze poté využít pro komunikaci prostřednictvím souborů).

Signály

• Speciální mechanismus pro komunikaci mezi operačním systémem a procesy navzájem.
• Signály může posílat i uživatel ručně prostřednictvím příkazu kill (viz také Nástroje pro práci s procesy).

Příklady signálů

TERM (TERMinate)

• požádá aplikaci o ukončení
• Tento signál vyšle i „zavírací tlačítko“ v pravém horním rohu okna aplikace v GUI.

INT (INTerrupt)

• Násilné ukončení.
• Odpovídá stisku kombinace „Ctrl-C“ v příkazovém řádku Linuxu. (Pozor, nepleťte s kopírováním do schránky, což je význam Ctrl-C v grafickém prostředí.)

KILL

• Aplikace je „zabita“ — ukončena bez možnosti zareagovat na signál.
• Tento signál se neposílá procesu, zpracuje přímo operační systém — zruší proces a uvolní jeho paměť. Může ale dojít ke ztrátě dat, pokud proces právě pracoval s diskem či posílal data jinému procesu.

NOHUP (NO HangUP)

• Proces neskončí při ukončení rodičovského procesu.

Adresář /proc

• Jedná se o speciální virtuální adresář, kde lze zjistit informace o běžících procesech.
• Viz Adresář /proc.

Schránka operačního systému

• Schránku znáte z grafického prostředí.
• Kombinace kláves Ctrl-C umístí data v rámci jednoho procesu do „schránky“, ve druhém procesu pak kombinace Ctrl-V data ze schránky vyzvedne.

Související stránky

• Nástroje pro práci s procesy, Přístup procesů do paměti, Adresář /proc, Nástroje pro práci s procesy