5 プロセスの概念とその基本操作

プロセスの生成

次のように、process-create プログラムをコンパイルし、実行してみなさい。

% make process-create
% ./process-create
%

この結果、/usr/bin/calが実行される。そして、1998年5月のカレンダが 表示される。

% ./process-create
      May 1998
 S  M Tu  W Th  F  S
                1  2
 3  4  5  6  7  8  9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
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31
%

process-create.c の内容は ここ である。

main()
{
/*
process_create_l() は、第１引数としてプログラムが格納されているファイ
ルを指定する。それ以降の引数は、新たに生成されるプロセスに渡される。
*/
        process_create_l("/usr/bin/cal","cal","5","1998",0 );
}

process_create_1は、第一引数としてプログラムが格納されている ファイルを指定する。それ以降の引数は、新たに生成されるプロセス に引き渡される引数である。

process_create_l( file,a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9 )
    char *file,*a0,*a1,*a2,*a3,*a4,*a5,*a6,*a7,*a8,*a9 ;
{
    int child_pid ;

	if( (child_pid=fork()) == 0 )
	{
	    char *argv[11] ;
	    argv[0] = a0 ;
	    argv[1] = a1 ;
	    argv[2] = a2 ;
	    argv[3] = a3 ;
	    argv[4] = a4 ;
	    argv[5] = a5 ;
	    argv[6] = a6 ;
	    argv[7] = a7 ;
	    argv[8] = a8 ;
	    argv[9] = a9 ;
	    argv[10] = 0 ;
	    execve( file, argv, environ );
	    perror( file );
	    exit( 1 );
	}
	else
	{
	    return( child_pid );
	}
}

課題8 実行形式プログラムからのプロセス生成

1. ls -l
2. who
3. finger user
4. cat filename

UNIXのシェルは、利用者から受け取った文字列から、実行すべきプログラムを 探し、引数を整えて、プロセスを生成する。シェルがプロセスを生成する時には、 内部的には、process_create_1()と似た仕掛けを利用している。

process_create_l()やその内部で利用しているexecvc()システム・コールは、 実行形式が格納されているファイルの絶対パス名、またはcurrent working directory からの相対パス名を必要とする。すなわち、実行形式が格納されている ファイル名がスラッシュ(/)から始まる場合は絶対パス名として、ドット(.) から始まる場合は、相対パス名として解釈される。

シェルは、環境変数PATH(tcshのシェル変数pathと連動している)に含まれている ディレクトリにあるコマンドを検索し実行する機能がある。この時、どのような 仕掛けを利用しているかを考察しなさい。(tcshのrehashコマンドとも関係が あるので、tcshのドキュメントを調べて見よう)

ここで「キーボードからの入力を行わないプログラム」というのは、シェル から実行した時に、キーボードを打たなくても自動的に終了するようなもの である。自動的に終了しない、「キーボードからの入力を行うプログラム」 の例としては、emacs, less, mnews がある。このようなキーボードからの 入力を受け付けて動くようなプログラムを、「対話的なプログラム」という。 (正確には、cat なども入力を受け付けるが、これは emacs などとは少し 状況が違う。キーボードの入力を即時にしようするか、一旦、バッファに ためて使用するかという差がある。)

課題9 wait()システム・コールの利用

% ./process-create
%      May 1998
 S  M Tu  W Th  F  S
                1  2
 3  4  5  6  7  8  9
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ある対話的なプログラムのプロセスの中から別の対話的なプログラムのプロセス を起動しようとすると、元のプロセスと新しいプロセスの間でキーボードから 来るデータの奪い合いが生じる。このキーボードからのデータを、どのプロセ スに送ったら良いかを管理するしかけは、UNIXでは、suspend などと同様にジ ョブ制御機能の一部である。tcsh は、& を付けないで実行されたコマン ドのプロセスに対してキーボードからの入力を送るように設定する。

tcshのfgは、キーボードからの入力を指定されたプロセスに送るように し、指定されたプロセスをsuspend状態からactiveな状態へ変更するコマンド である。

元のプロセスと新しいプロセスの間でキーボードから来るデータの奪い合い を調停する方法の一つは、子供のプロセスが動いている間、元のプロセス を停止させることである。これを実現するには課題9で用いるwait()システム・ コールを使えば良い。この仕掛けは、mnews などで記事を書く時にエディタ (mule/emacs)を実行する時に使われている。

課題10 process_create_l()関数の改良