Applied Mathematics 7 (2014)
授業資料/03
をテンプレートにして作成
開始行:
#contents
// 第 3 回 -- プロセス，ジョブ
* Process and Job: プロセスとジョブ, マルチタスクについて...
gui では直感的に理解できるマルチタスクも cui ではその状態...
// そのため，cui 初心者状態ユーザはせっかくのマルチタスク...
// こうした状況は時間の無駄といえる.
そこで，ユーザによるプロセスやジョブの制御を学ぼう．
// このプロセスとジョブだが，ユーザから見るとシームレスに...
まずプロセス制御とジョブ制御を明確に区別して学習し，理解...
: マルチタスクとは |
同時に複数の処理をこなすこと，もしくはそれらの処理.
// コンピュータの場合，この処理とはだいたいプログラムのこ...
&br;
今や普通に触れる OS のほとんどはマルチタスクなシステムで...
// としては，unix, windows, mac os などが挙げられるだろう.
// 逆に，dos などはシングルタスクシステムであり，(実質的...
// &br;
// unix システムがマルチタスクシステムであることから，以...
* Process: プロセスとは [#m5262487]
: プロセス |
// unix のようなマルチタスクシステムでは，同時に多くのプ...
// しかし，
一つのプログラムを良くみると様々な機能から構成されている.
そこで，こうした機能毎に動作を分離することで，様々な処理...
&br;
この時の，コンピュータ上で自立して動作する最小単位をプロ...
言い換えると，一つのプログラムは複数もしくは一つのプロセ...
&br;
プロセスをさらに細分化した「スレッド」という概念もあるが
// 細かい単位として，動作時間やリソース(Resource, 資源)を...
自立して動作しないものであり，ここでは触れない．
// &br;&br;
// よって，コンピュータの動作は，「多くの(ほぼ独立な)プロ...
: プロセス制御 |
unix 上ではほぼ常に多数のプロセスが(擬似的に)同時に動作し...
この時，個々のプロセスを一時停止ないしは停止したり，優先...
// 逆にプロセス制御が出来ないと，トラブルが起きたときなど...
// &br;
実際にそのようにプロセスの動作をその場で変えることをプロ...
// とシステムそのものの動作を独立にするために提供される手...
// それが
// &br;
// また，プロセス制御を適切に行なうことにより，システム全...
: プロセスの親子関係 |
unix では，全てのプロセスはなんらかのプロセスによって生成...
これを「親子関係」と見なして，もとのプロセスを新しいプロ...
「親プロセス」と呼ぶ.
&br;
「子プロセス」の「死体処理(ゾンビ状態のプロセスを消滅させ...
子プロセスが親プロセスよりも先に死ななければいけない.
&br;
よって，何らかの理由により親プロセスが先に死んでしまった...
ゾンビになった子プロセスの処理が難しくなることがある.
** To know the status of processes: ps command: プロセス...
プロセスの状態を知るには，''ps'' コマンドを用いる.
オプション無しだと「自分が実行した」プロセスのみが表示さ...
// 他人が実行しているプロセスなども見たいときは，
// 適切なオプションを用いる必要がある.
お勧めのオプションは，システム全体のプロセスがわかり，か...
linux でも cygwin でも有効な ''axu'' である((ただし，cygw...
''ps␣axu'' と打ち込んでみよう．
// ただし，Windows のプログラムについても見たければ，''ps...
より詳しい情報を知りたいときは，''man ps'' でオンラインマ...
*** examples of ps command: ps コマンドの使い方による違い...
: ''ps'' |
PID TTY TIME CMD
29452 pts/0 00:00:00 sh
29475 pts/0 00:00:00 tcsh
31982 pts/0 00:00:00 ps
: ''ps␣axu'' |
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START...
root 1 0.0 0.0 1504 352 ? S 2010...
root 2 0.0 0.0 0 0 ? SN 2010...
root 3 0.0 0.0 0 0 ? S< 2010...
…略…
daemon 10220 0.0 1.2 16972 11564 ? S 23:29...
paoon 10221 0.0 0.0 2496 848 pts/0 R+ 23:30...
ps コマンドで見られる情報のうち，重要なものだけ解説してお...
: USER |
ユーザ名.
そのプロセスの利用者.
&br;
注) 通常ユーザは，自分が利用しているプロセスしか制御でき...
: PID |
プロセス ID.
各々のプロセスに固有な番号.
// 人間で言えば，個人名である.
プロセスの制御はこの PID を基本として行なわれる.
: %CPU |
cpu 利用率.
: %MEM |
メモリ使用率.
: tty |
制御端末名.
そのプロセスがどの「端末」に属しているかを示す.
: STAT |
プロセスの状態.
&br;
&ref(/materials/warning.png); トラブル時に役に立つ!
&br;
表示文字の意味は以下の通り(主要なもの)．
&br;
&br;
''S'' …
プロセスは sleep 状態(キーボード入力完了待ち)である.
&br;
''R'' …
プロセスは実行可能状態.
&br;
''D'' …
プロセスはディスク入出力完了待ちである.
&br;
''T'' …
プロセスは停止(stop)中である.
&br;
''Z'' …
プロセスはゾンビ(zombie, "死んでいる")である.
&br;
&br;
// この stat を見ればプロセスの状態がわかる.
&color(red){T や Z という状態は異常事態を示唆する.};
また，長時間 D のままという場合も，何かおかしい可能性が高...
: command |
コマンド名と引数
&ref(/materials/notes.png); 実習: ps コマンドを用いて，今...
** To know the status of processes: top command: プロセス...
''top''
コマンドで，プロセスの状態を「動的」かつ「連続的」にみる...
通常は，CPU利用率の高い順にプロセスが動的に並べ替えられて...
// &br;
// このコマンドはどちらかというと，プロセスがどれくらい「...
&ref(/materials/notes.png); 実習: top コマンドを実行し，...
** Control of processes: launch: プロセスを制御: プロセス...
// プロセスとは上に述べたようにプログラムを構成する単位で...
ユーザから見たとき，プログラムを実行することは即ちプロセ...
// &br;
逆に，プログラムの実行が完全に終わったときには，
そのプログラムによって作られたプロセスは全て消滅したこと...
** Control of processes: change of priority: プロセスを制...
プロセスには優先順位があり，優先順位が高い方がより先に実...
この仕組みにより，様々なプロセスが同時に動作しても人間に...
*** index of priority: 優先順位を示す指標 [#ge251891]
: スケジューリング優先度 |
0 〜 127 の数字で，小さい方が優先される．
: nice 値 |
この数字とプロセスの性格などから, 上の優先度が決定される....
デフォルトは 0.
ちなみに，プロセスの優先度と nice 値を見るには，
''ps l'' (← 小文字のL(エル))
とするのが簡単である．
表示カラムのうち，''PRI'' が優先度(Priority), ''NI'' が n...
*** change of priority: 優先順位を変更する [#h9abbe86]
: ''nice'' |
プログラム起動時に nice 値を決定するコマンド.
&br;
&ref(/materials/warning.png); csh 系のシェルには nice コ...
&br;
&br;
&ref(/materials/Gnome-Preferences.png); hoge というプログ...
通常より nice 値を 10 大きくして(= 優先順位が下がる)起動...
''/usr/bin/nice␣hoge''
とすればよい(/usr/bin/nice コマンドはデフォルトで 10 だけ...
: ''renice'' |
既に動いているプロセスの nice 値を「増やす」=「優先順位を...
&br;
動作中のプロセスのせいでコンピュータの反応が鈍くなるなど...
プロセスの優先度を下げて作業を快適にする，等の目的で用いる.
&ref(/materials/warning.png); 通常ユーザはプログラムの優...
** Control of processes: termination: プロセスを制御: プ...
unix のプロセスには「プロセス間通信」といってプロセス同士...
このプロセス間通信のうち，メッセージを伝えるだけの機能を...
このシグナルをプロセス宛に送りつけることによって，プロセ...
ただし，自分の利用しているプロセスにしかシグナルは送れな...
&br;
&br;
シグナルをプロセスに送りつけるには，
&br;
''kill␣-シグナル␣pid''
&br;
とする.
シグナルは後述する「シグナル名」か「シグナル番号」で指定...
&br;
シグナルを省略すると TERM (=15) を指定したことになる.
シグナルの種類は以下の通り．
| シグナル番号 | シグナル名 | シグナルの意味 |h
| 15 | TERM | TERMinate. 終了. ''kill'' コマンドのデフォ...
| 9 | KILL | KILL. &color(red){「強制」終了.}; このシグナ...
| 2 | INT | INTerrupt. 端末から割り込み(''CTRL-c'')を受け...
| 3 | QUIT | QUIT. 端末から中断終了(''CTRL-\'')を受けた，...
| 18 | TSTP | TerminalSToP. 端末から停止(''CTRL-z'')を受...
| 17 | STOP | STOP. 強制一時停止. このシグナルを受けると...
| 19 | CONT | CONTinue. 停止状態のプロセスの実行を再開す...
| 1 | HUP | HangUP. 端末回線が切れた，ということを意味す...
この表から分かるように，そのプロセスを確実に止めたい場合...
&br;
''kill␣-9␣pid''
&br;
とするか，
&br;
''kill␣-KILL␣pid''
&br;
とすればよい.
&br;
&br;
&ref(/materials/warning.png); state が D のプロセスや，zo...
&br;
&ref(/materials/warning.png); シグナル "HUP" や pid "1" "...
酷い目にあってみたい，という酔狂な人は自宅の unix などで...
''kill␣1'',
''kill␣-KILL␣-1''
などといろいろやってみよう(^-^).
** Control of processes: to ignore the termination order ...
プログラムが動作中であっても，端末を終了したりログアウト...
これは，そのプログラムを起動した端末環境が，終了する直前...
''HUP''
シグナルを送っているためである.
&br;
&br;
しかし，大量の計算をするときなど，
「ログアウトした後もプログラムは動きつづけたままでいて欲...
ということがある.
// &br;
こうしたときには，
''nohup''
コマンドを用いて
''nohup␣コマンド名''
としてプログラムを起動すると，ログアウトしてもこのプログ...
&br;
&br;
&ref(/materials/warning.png); コマンドを指定しないでただ
''nohup''
としてしまうと，それ以降のコマンド全てが nohup 扱いになり...
// あと，
// ''nohup''
// コマンドを用いる際は，nohup 指定をしたプログラムの動作...
// 他のユーザに迷惑がかからないように留意すること.
// &br;
// 例えば，nohup 指定をしたプログラムが CPU に大きな負担...
// そのマシンを使う他のユーザが「このマシンは遅くて使えね...
// がないように，ということである.
// &br;
// ちなみに，こういうときは事前に
// ''nice''
// コマンドなどで該当プログラムの優先順位を下げておけばよ...
&br;&br;
&ref(/materials/notes.png); 実習: 次の手順でプロセス制御...
+ 端末中で ''emacs␣-nw'' と入力して emacs を起動する.
+ emacs が起動している状態で ''CTRL-z'' として，emacs を...
+ ''ps'' コマンドを試してみて，emacs の存在とその状態を把...
+ ''top'' コマンドを試してみて，emacs の存在とその状態を...
+ ''ps'' コマンドで emacs の PID を把握し，''kill'' コマ...
+ ''ps''コマンドで emacs が存在しない(強制終了したため)こ...
* Job: ジョブ [#s223c44f]
ジョブとは，(シェルから見た)コンピュータ上で実行される実...
「一連の仕事をしている(複数の)プロセス」
のことである.
&br;
まあ簡単に言えば，シェルで命令した「(一行分の)命令の固ま...
人間にとって一つの処理と見なせるもの，と思えばよい.
シェルの history コマンドで「一回分」のコマンドと思っても...
** Why do you introduce the new concept "job"? 既にプロセ...
プロセスというのは，あくまで「コンピュータ側から見た」概...
// 利用者との関係はほとんど考慮されていない.
// &br;
そこで，「ユーザにとっての実行単位」としてジョブという概...
そのジョブ単位をユーザから「見えなくしたり見えるようにし...
マルチタスクを使いやすくする，というのがジョブという概念...
** Foreground and background: フォアグラウンド,バックグラ...
シェルは人間と「対話的」に動作するため，そのまま複数のプ...
// とキーボードの入力等が混乱するのはミエミエである(^-^).
&br;
// しかし，マルチタスクシステムである unix であるのに，
// シェル中では同時に複数のプログラムを使えないというのも...
そこで，「人間と対話しながら作業するジョブを一つだけ」と
「そうでないジョブ(複数)」
をわけることでマルチタスクを可能としている.
&ref(./jobs.png,150%);
: フォアグラウンド |
シェルを通じて人間からのキーボード入力を受けるジョブをいう.
つまり，通常使っている状態のジョブはフォアグラウンドにい...
&br;
&ref(/materials/warning.png); 端末1つにキーボードは1つし...
: バックグラウンド |
人間のキーボード入力を受けられない状態で動作している時，...
「バックグラウンドで動作している」と言う.
この状態で動作するジョブは複数あってもよい.
: 停止状態 |
起動はしているが，動作を停止している状態.
&br;
フォアグラウンドにもバックグラウンドにいられなくなったジ...
強制的にこの状態に移されることもある.
また，ジョブをフォアグラウンドからバックグラウンドへ持っ...
** To know the status of jobs: ジョブの状態を知る [#ddf64...
そのシェルから見たときにどれだけのジョブがどういう状態に...
&br;
''jobs''
&br;
コマンドで知ることができる.
&br;
&br;
&ref(/materials/Gnome-Preferences.png); ''jobs'' コマンド...
[1] - 終了 ls --color=auto -Fg...
中断 less
[2] + 中断 emacs
この表示は左から，
&br;
''ジョブ番号 状態 コマンドと引数''
&br;
というリストになっている.
ジョブ番号に「+」がついているのは，ジョブ操作コマンドのデ...
(だいたいは一番大きい番号だ)
&br;
&br;
ちなみに，この例では二つのジョブが「中断」状態，つまり「...
&ref(/materials/notes.png); 実習: 文字端末中で ''emacs	...
** Control of jobs: ジョブ制御 [#q5de0ef2]
ジョブ制御とは，ジョブを三状態のある状態から他の状態へと...
プロセス制御と同じくジョブを「殺したり」することを言う.
ジョブには大まかにいって上に載せた図のような三つの状態が...
図中にあるようなコマンドを用いてジョブの状態を変遷させる...
ジョブ制御の中心となる.
&br;
詳細は以下の通り．
** Control of jobs: launch: ジョブ制御: ジョブを作る [#h6...
シェルを通じてプログラムを実行したとき，
シェルに投入された一塊のコマンド(群)がジョブとして生成さ...
この時にジョブがどの状態に行くかだが，次のようになってい...
&br;
&br;
''通常はフォアグラウンド状態になるが，起動時にオプション...
&br;
&br;
&ref(/materials/Gnome-Preferences.png); 実行例: window sy...
** Control of jobs: from background to foreground: ジョブ...
: ''fg␣%ジョブ番号'' |
そのジョブ番号をもつジョブをフォアグラウンドへ移す(入出力...
&ref(/materials/warning.png); ジョブを フォア → バック に...
** Control of jobs: between foreground and suspended: ジ...
: ''CTRL-z'' |
フォアグラウンドジョブを停止状態にする.
&br;
ただし，シェルそのものだけはこれで停止しないようになって...
&br;
シェルを停止したい場合は，
''suspend''
コマンド.
: ''fg␣%ジョブ番号'' |
そのジョブ番号をもつジョブをフォアグラウンドへ移す(稼働状...
** Control of jobs: between suspended and background: ジ...
: ''bg␣%ジョブ番号'' |
そのジョブ番号をもつジョブをバックグラウンドに移す(動作さ...
: ''stop␣%ジョブ番号'' |
そのジョブ番号をもつジョブを停止状態にする(一時停止).
** Control of jobs: to kill them: ジョブ制御: ジョブを殺...
フォアグラウンドジョブ，即ち，人間と対話しながら動作して...
''CTRL-c'' などで殺すことができる.
これは
[[&ref(/materials/JNorth_arrow-right-sm.png); 資料01 コマ...
でも示した通りである.
&br;
ただし，シェルそのものだけはこれで死なないようになってい...
&br;
&br;
そうでないジョブ(他の状態にあるジョブ)は，上の
''jobs''
コマンドでそのジョブ番号を調べて，
&br;
''kill␣%ジョブ番号''
&br;
とすればそのジョブを殺すことができる.
&ref(/materials/notes.png); 実習: 次の手順でジョブ制御を...
+ ''touch'' コマンドを用いてファイルを新しく作る.
+ 作ったファイルを 端末中で vi か emacs で編集し(''ジョブ...
+ vi or emacs を終了せずに，停止させることでシェルへ戻る(...
+ ''less'' コマンドを用いて編集したファイルを見る(''ジョ...
+ ''date'' コマンドを用いて日時を調べて…(''ジョブの投入 &...
+ ''fg'' コマンドを用いて vi or emacs へ戻り(''停止ジョブ...
+ 先ほど調べた日時を書き込んでから, vi or emacs を終了(''...
+ 再び, ''less'' コマンドを用いて編集したファイルを見て，...
* Report: レポート [#s55f1ef0]
以下の課題について能う限り賢明な調査と考察を行い，
&br;
''AppliedMath7-Report-03''
&br;
という題名をつけて e-mail にて教官宛にレポートとして提出...
** Exercises: 課題 [#k14b082b]
+ 本資料の実習部分をすべて行い，それについて「きちんと」...
+ ジョブを投入して停止状態にする方法を複数述べよ．
&br;
また，これらの作業を実際にやってみよ.
ただし，この操作の様子を
''script''
コマンドで記録しておいて，その記録を提出する形で報告する...
+ ''kill''
でもプロセスが殺せない場合が何通りか考えられる.
そのうち，3種類を挙げてきちんと解説せよ.
+ ジョブを あわせて 5つほど投入し，全てが共存する状態にし，
三状態を自在に遷移させよ.
&br;
ただし，この操作の様子を
''script''
コマンドで記録しておいて，その記録を提出する形で報告する...
* about Icons, ClipArts [#iae7bbce]
For details, see [[&ref(/materials/JNorth_arrow-right-sm....
// ━┃┏┓┛┗┣┳┫┻╋
// コマンドライン入力は「行頭を > で始める」.
// コマンドライン出力は「行頭をブランクで始める」.
// 実習アイコン
// &ref(/materials/notes.png);
// 注意アイコン
// &ref(/materials/warning.png);
// Link アイコン
// &ref(/materials/JNorth_arrow-right-sm.png);
// OK アイコン
// &ref(/materials/OK.png);
// NG アイコン
// &ref(/materials/NG.png);
// サンプルアイコン
// &ref(/materials/Gnome-Preferences.png);
// 大文字での強調
// CENTER:&size(24){''ほげほげ''};
// programu source 表記
// #highlighter(language=ruby,number=on,cache=on){{}}
// パイプ
// ¦
終了行:
#contents
// 第 3 回 -- プロセス，ジョブ
* Process and Job: プロセスとジョブ, マルチタスクについて...
gui では直感的に理解できるマルチタスクも cui ではその状態...
// そのため，cui 初心者状態ユーザはせっかくのマルチタスク...
// こうした状況は時間の無駄といえる.
そこで，ユーザによるプロセスやジョブの制御を学ぼう．
// このプロセスとジョブだが，ユーザから見るとシームレスに...
まずプロセス制御とジョブ制御を明確に区別して学習し，理解...
: マルチタスクとは |
同時に複数の処理をこなすこと，もしくはそれらの処理.
// コンピュータの場合，この処理とはだいたいプログラムのこ...
&br;
今や普通に触れる OS のほとんどはマルチタスクなシステムで...
// としては，unix, windows, mac os などが挙げられるだろう.
// 逆に，dos などはシングルタスクシステムであり，(実質的...
// &br;
// unix システムがマルチタスクシステムであることから，以...
* Process: プロセスとは [#m5262487]
: プロセス |
// unix のようなマルチタスクシステムでは，同時に多くのプ...
// しかし，
一つのプログラムを良くみると様々な機能から構成されている.
そこで，こうした機能毎に動作を分離することで，様々な処理...
&br;
この時の，コンピュータ上で自立して動作する最小単位をプロ...
言い換えると，一つのプログラムは複数もしくは一つのプロセ...
&br;
プロセスをさらに細分化した「スレッド」という概念もあるが
// 細かい単位として，動作時間やリソース(Resource, 資源)を...
自立して動作しないものであり，ここでは触れない．
// &br;&br;
// よって，コンピュータの動作は，「多くの(ほぼ独立な)プロ...
: プロセス制御 |
unix 上ではほぼ常に多数のプロセスが(擬似的に)同時に動作し...
この時，個々のプロセスを一時停止ないしは停止したり，優先...
// 逆にプロセス制御が出来ないと，トラブルが起きたときなど...
// &br;
実際にそのようにプロセスの動作をその場で変えることをプロ...
// とシステムそのものの動作を独立にするために提供される手...
// それが
// &br;
// また，プロセス制御を適切に行なうことにより，システム全...
: プロセスの親子関係 |
unix では，全てのプロセスはなんらかのプロセスによって生成...
これを「親子関係」と見なして，もとのプロセスを新しいプロ...
「親プロセス」と呼ぶ.
&br;
「子プロセス」の「死体処理(ゾンビ状態のプロセスを消滅させ...
子プロセスが親プロセスよりも先に死ななければいけない.
&br;
よって，何らかの理由により親プロセスが先に死んでしまった...
ゾンビになった子プロセスの処理が難しくなることがある.
** To know the status of processes: ps command: プロセス...
プロセスの状態を知るには，''ps'' コマンドを用いる.
オプション無しだと「自分が実行した」プロセスのみが表示さ...
// 他人が実行しているプロセスなども見たいときは，
// 適切なオプションを用いる必要がある.
お勧めのオプションは，システム全体のプロセスがわかり，か...
linux でも cygwin でも有効な ''axu'' である((ただし，cygw...
''ps␣axu'' と打ち込んでみよう．
// ただし，Windows のプログラムについても見たければ，''ps...
より詳しい情報を知りたいときは，''man ps'' でオンラインマ...
*** examples of ps command: ps コマンドの使い方による違い...
: ''ps'' |
PID TTY TIME CMD
29452 pts/0 00:00:00 sh
29475 pts/0 00:00:00 tcsh
31982 pts/0 00:00:00 ps
: ''ps␣axu'' |
USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START...
root 1 0.0 0.0 1504 352 ? S 2010...
root 2 0.0 0.0 0 0 ? SN 2010...
root 3 0.0 0.0 0 0 ? S< 2010...
…略…
daemon 10220 0.0 1.2 16972 11564 ? S 23:29...
paoon 10221 0.0 0.0 2496 848 pts/0 R+ 23:30...
ps コマンドで見られる情報のうち，重要なものだけ解説してお...
: USER |
ユーザ名.
そのプロセスの利用者.
&br;
注) 通常ユーザは，自分が利用しているプロセスしか制御でき...
: PID |
プロセス ID.
各々のプロセスに固有な番号.
// 人間で言えば，個人名である.
プロセスの制御はこの PID を基本として行なわれる.
: %CPU |
cpu 利用率.
: %MEM |
メモリ使用率.
: tty |
制御端末名.
そのプロセスがどの「端末」に属しているかを示す.
: STAT |
プロセスの状態.
&br;
&ref(/materials/warning.png); トラブル時に役に立つ!
&br;
表示文字の意味は以下の通り(主要なもの)．
&br;
&br;
''S'' …
プロセスは sleep 状態(キーボード入力完了待ち)である.
&br;
''R'' …
プロセスは実行可能状態.
&br;
''D'' …
プロセスはディスク入出力完了待ちである.
&br;
''T'' …
プロセスは停止(stop)中である.
&br;
''Z'' …
プロセスはゾンビ(zombie, "死んでいる")である.
&br;
&br;
// この stat を見ればプロセスの状態がわかる.
&color(red){T や Z という状態は異常事態を示唆する.};
また，長時間 D のままという場合も，何かおかしい可能性が高...
: command |
コマンド名と引数
&ref(/materials/notes.png); 実習: ps コマンドを用いて，今...
** To know the status of processes: top command: プロセス...
''top''
コマンドで，プロセスの状態を「動的」かつ「連続的」にみる...
通常は，CPU利用率の高い順にプロセスが動的に並べ替えられて...
// &br;
// このコマンドはどちらかというと，プロセスがどれくらい「...
&ref(/materials/notes.png); 実習: top コマンドを実行し，...
** Control of processes: launch: プロセスを制御: プロセス...
// プロセスとは上に述べたようにプログラムを構成する単位で...
ユーザから見たとき，プログラムを実行することは即ちプロセ...
// &br;
逆に，プログラムの実行が完全に終わったときには，
そのプログラムによって作られたプロセスは全て消滅したこと...
** Control of processes: change of priority: プロセスを制...
プロセスには優先順位があり，優先順位が高い方がより先に実...
この仕組みにより，様々なプロセスが同時に動作しても人間に...
*** index of priority: 優先順位を示す指標 [#ge251891]
: スケジューリング優先度 |
0 〜 127 の数字で，小さい方が優先される．
: nice 値 |
この数字とプロセスの性格などから, 上の優先度が決定される....
デフォルトは 0.
ちなみに，プロセスの優先度と nice 値を見るには，
''ps l'' (← 小文字のL(エル))
とするのが簡単である．
表示カラムのうち，''PRI'' が優先度(Priority), ''NI'' が n...
*** change of priority: 優先順位を変更する [#h9abbe86]
: ''nice'' |
プログラム起動時に nice 値を決定するコマンド.
&br;
&ref(/materials/warning.png); csh 系のシェルには nice コ...
&br;
&br;
&ref(/materials/Gnome-Preferences.png); hoge というプログ...
通常より nice 値を 10 大きくして(= 優先順位が下がる)起動...
''/usr/bin/nice␣hoge''
とすればよい(/usr/bin/nice コマンドはデフォルトで 10 だけ...
: ''renice'' |
既に動いているプロセスの nice 値を「増やす」=「優先順位を...
&br;
動作中のプロセスのせいでコンピュータの反応が鈍くなるなど...
プロセスの優先度を下げて作業を快適にする，等の目的で用いる.
&ref(/materials/warning.png); 通常ユーザはプログラムの優...
** Control of processes: termination: プロセスを制御: プ...
unix のプロセスには「プロセス間通信」といってプロセス同士...
このプロセス間通信のうち，メッセージを伝えるだけの機能を...
このシグナルをプロセス宛に送りつけることによって，プロセ...
ただし，自分の利用しているプロセスにしかシグナルは送れな...
&br;
&br;
シグナルをプロセスに送りつけるには，
&br;
''kill␣-シグナル␣pid''
&br;
とする.
シグナルは後述する「シグナル名」か「シグナル番号」で指定...
&br;
シグナルを省略すると TERM (=15) を指定したことになる.
シグナルの種類は以下の通り．
| シグナル番号 | シグナル名 | シグナルの意味 |h
| 15 | TERM | TERMinate. 終了. ''kill'' コマンドのデフォ...
| 9 | KILL | KILL. &color(red){「強制」終了.}; このシグナ...
| 2 | INT | INTerrupt. 端末から割り込み(''CTRL-c'')を受け...
| 3 | QUIT | QUIT. 端末から中断終了(''CTRL-\'')を受けた，...
| 18 | TSTP | TerminalSToP. 端末から停止(''CTRL-z'')を受...
| 17 | STOP | STOP. 強制一時停止. このシグナルを受けると...
| 19 | CONT | CONTinue. 停止状態のプロセスの実行を再開す...
| 1 | HUP | HangUP. 端末回線が切れた，ということを意味す...
この表から分かるように，そのプロセスを確実に止めたい場合...
&br;
''kill␣-9␣pid''
&br;
とするか，
&br;
''kill␣-KILL␣pid''
&br;
とすればよい.
&br;
&br;
&ref(/materials/warning.png); state が D のプロセスや，zo...
&br;
&ref(/materials/warning.png); シグナル "HUP" や pid "1" "...
酷い目にあってみたい，という酔狂な人は自宅の unix などで...
''kill␣1'',
''kill␣-KILL␣-1''
などといろいろやってみよう(^-^).
** Control of processes: to ignore the termination order ...
プログラムが動作中であっても，端末を終了したりログアウト...
これは，そのプログラムを起動した端末環境が，終了する直前...
''HUP''
シグナルを送っているためである.
&br;
&br;
しかし，大量の計算をするときなど，
「ログアウトした後もプログラムは動きつづけたままでいて欲...
ということがある.
// &br;
こうしたときには，
''nohup''
コマンドを用いて
''nohup␣コマンド名''
としてプログラムを起動すると，ログアウトしてもこのプログ...
&br;
&br;
&ref(/materials/warning.png); コマンドを指定しないでただ
''nohup''
としてしまうと，それ以降のコマンド全てが nohup 扱いになり...
// あと，
// ''nohup''
// コマンドを用いる際は，nohup 指定をしたプログラムの動作...
// 他のユーザに迷惑がかからないように留意すること.
// &br;
// 例えば，nohup 指定をしたプログラムが CPU に大きな負担...
// そのマシンを使う他のユーザが「このマシンは遅くて使えね...
// がないように，ということである.
// &br;
// ちなみに，こういうときは事前に
// ''nice''
// コマンドなどで該当プログラムの優先順位を下げておけばよ...
&br;&br;
&ref(/materials/notes.png); 実習: 次の手順でプロセス制御...
+ 端末中で ''emacs␣-nw'' と入力して emacs を起動する.
+ emacs が起動している状態で ''CTRL-z'' として，emacs を...
+ ''ps'' コマンドを試してみて，emacs の存在とその状態を把...
+ ''top'' コマンドを試してみて，emacs の存在とその状態を...
+ ''ps'' コマンドで emacs の PID を把握し，''kill'' コマ...
+ ''ps''コマンドで emacs が存在しない(強制終了したため)こ...
* Job: ジョブ [#s223c44f]
ジョブとは，(シェルから見た)コンピュータ上で実行される実...
「一連の仕事をしている(複数の)プロセス」
のことである.
&br;
まあ簡単に言えば，シェルで命令した「(一行分の)命令の固ま...
人間にとって一つの処理と見なせるもの，と思えばよい.
シェルの history コマンドで「一回分」のコマンドと思っても...
** Why do you introduce the new concept "job"? 既にプロセ...
プロセスというのは，あくまで「コンピュータ側から見た」概...
// 利用者との関係はほとんど考慮されていない.
// &br;
そこで，「ユーザにとっての実行単位」としてジョブという概...
そのジョブ単位をユーザから「見えなくしたり見えるようにし...
マルチタスクを使いやすくする，というのがジョブという概念...
** Foreground and background: フォアグラウンド,バックグラ...
シェルは人間と「対話的」に動作するため，そのまま複数のプ...
// とキーボードの入力等が混乱するのはミエミエである(^-^).
&br;
// しかし，マルチタスクシステムである unix であるのに，
// シェル中では同時に複数のプログラムを使えないというのも...
そこで，「人間と対話しながら作業するジョブを一つだけ」と
「そうでないジョブ(複数)」
をわけることでマルチタスクを可能としている.
&ref(./jobs.png,150%);
: フォアグラウンド |
シェルを通じて人間からのキーボード入力を受けるジョブをいう.
つまり，通常使っている状態のジョブはフォアグラウンドにい...
&br;
&ref(/materials/warning.png); 端末1つにキーボードは1つし...
: バックグラウンド |
人間のキーボード入力を受けられない状態で動作している時，...
「バックグラウンドで動作している」と言う.
この状態で動作するジョブは複数あってもよい.
: 停止状態 |
起動はしているが，動作を停止している状態.
&br;
フォアグラウンドにもバックグラウンドにいられなくなったジ...
強制的にこの状態に移されることもある.
また，ジョブをフォアグラウンドからバックグラウンドへ持っ...
** To know the status of jobs: ジョブの状態を知る [#ddf64...
そのシェルから見たときにどれだけのジョブがどういう状態に...
&br;
''jobs''
&br;
コマンドで知ることができる.
&br;
&br;
&ref(/materials/Gnome-Preferences.png); ''jobs'' コマンド...
[1] - 終了 ls --color=auto -Fg...
中断 less
[2] + 中断 emacs
この表示は左から，
&br;
''ジョブ番号 状態 コマンドと引数''
&br;
というリストになっている.
ジョブ番号に「+」がついているのは，ジョブ操作コマンドのデ...
(だいたいは一番大きい番号だ)
&br;
&br;
ちなみに，この例では二つのジョブが「中断」状態，つまり「...
&ref(/materials/notes.png); 実習: 文字端末中で ''emacs	...
** Control of jobs: ジョブ制御 [#q5de0ef2]
ジョブ制御とは，ジョブを三状態のある状態から他の状態へと...
プロセス制御と同じくジョブを「殺したり」することを言う.
ジョブには大まかにいって上に載せた図のような三つの状態が...
図中にあるようなコマンドを用いてジョブの状態を変遷させる...
ジョブ制御の中心となる.
&br;
詳細は以下の通り．
** Control of jobs: launch: ジョブ制御: ジョブを作る [#h6...
シェルを通じてプログラムを実行したとき，
シェルに投入された一塊のコマンド(群)がジョブとして生成さ...
この時にジョブがどの状態に行くかだが，次のようになってい...
&br;
&br;
''通常はフォアグラウンド状態になるが，起動時にオプション...
&br;
&br;
&ref(/materials/Gnome-Preferences.png); 実行例: window sy...
** Control of jobs: from background to foreground: ジョブ...
: ''fg␣%ジョブ番号'' |
そのジョブ番号をもつジョブをフォアグラウンドへ移す(入出力...
&ref(/materials/warning.png); ジョブを フォア → バック に...
** Control of jobs: between foreground and suspended: ジ...
: ''CTRL-z'' |
フォアグラウンドジョブを停止状態にする.
&br;
ただし，シェルそのものだけはこれで停止しないようになって...
&br;
シェルを停止したい場合は，
''suspend''
コマンド.
: ''fg␣%ジョブ番号'' |
そのジョブ番号をもつジョブをフォアグラウンドへ移す(稼働状...
** Control of jobs: between suspended and background: ジ...
: ''bg␣%ジョブ番号'' |
そのジョブ番号をもつジョブをバックグラウンドに移す(動作さ...
: ''stop␣%ジョブ番号'' |
そのジョブ番号をもつジョブを停止状態にする(一時停止).
** Control of jobs: to kill them: ジョブ制御: ジョブを殺...
フォアグラウンドジョブ，即ち，人間と対話しながら動作して...
''CTRL-c'' などで殺すことができる.
これは
[[&ref(/materials/JNorth_arrow-right-sm.png); 資料01 コマ...
でも示した通りである.
&br;
ただし，シェルそのものだけはこれで死なないようになってい...
&br;
&br;
そうでないジョブ(他の状態にあるジョブ)は，上の
''jobs''
コマンドでそのジョブ番号を調べて，
&br;
''kill␣%ジョブ番号''
&br;
とすればそのジョブを殺すことができる.
&ref(/materials/notes.png); 実習: 次の手順でジョブ制御を...
+ ''touch'' コマンドを用いてファイルを新しく作る.
+ 作ったファイルを 端末中で vi か emacs で編集し(''ジョブ...
+ vi or emacs を終了せずに，停止させることでシェルへ戻る(...
+ ''less'' コマンドを用いて編集したファイルを見る(''ジョ...
+ ''date'' コマンドを用いて日時を調べて…(''ジョブの投入 &...
+ ''fg'' コマンドを用いて vi or emacs へ戻り(''停止ジョブ...
+ 先ほど調べた日時を書き込んでから, vi or emacs を終了(''...
+ 再び, ''less'' コマンドを用いて編集したファイルを見て，...
* Report: レポート [#s55f1ef0]
以下の課題について能う限り賢明な調査と考察を行い，
&br;
''AppliedMath7-Report-03''
&br;
という題名をつけて e-mail にて教官宛にレポートとして提出...
** Exercises: 課題 [#k14b082b]
+ 本資料の実習部分をすべて行い，それについて「きちんと」...
+ ジョブを投入して停止状態にする方法を複数述べよ．
&br;
また，これらの作業を実際にやってみよ.
ただし，この操作の様子を
''script''
コマンドで記録しておいて，その記録を提出する形で報告する...
+ ''kill''
でもプロセスが殺せない場合が何通りか考えられる.
そのうち，3種類を挙げてきちんと解説せよ.
+ ジョブを あわせて 5つほど投入し，全てが共存する状態にし，
三状態を自在に遷移させよ.
&br;
ただし，この操作の様子を
''script''
コマンドで記録しておいて，その記録を提出する形で報告する...
* about Icons, ClipArts [#iae7bbce]
For details, see [[&ref(/materials/JNorth_arrow-right-sm....
// ━┃┏┓┛┗┣┳┫┻╋
// コマンドライン入力は「行頭を > で始める」.
// コマンドライン出力は「行頭をブランクで始める」.
// 実習アイコン
// &ref(/materials/notes.png);
// 注意アイコン
// &ref(/materials/warning.png);
// Link アイコン
// &ref(/materials/JNorth_arrow-right-sm.png);
// OK アイコン
// &ref(/materials/OK.png);
// NG アイコン
// &ref(/materials/NG.png);
// サンプルアイコン
// &ref(/materials/Gnome-Preferences.png);
// 大文字での強調
// CENTER:&size(24){''ほげほげ''};
// programu source 表記
// #highlighter(language=ruby,number=on,cache=on){{}}
// パイプ
// ¦
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