Европейский Университет в Санкт-Петербурге
Опубликован: 10.10.2005 | Доступ: свободный | Студентов: 1580 / 256 | Оценка: 4.30 / 3.85 | Длительность: 16:22:00
ISBN: 978-5-94774-820-8
Лекция 7:

Управление процессами

Планирование на основе справедливого раздела

В Solaris стандартный планировщик задач (диспетчер) старается предоставить процессам, которые по умолчанию запускаются с классом планирования timesharing (в режиме с разделением времени), примерно одинаковый доступ к процессору. Однако, если на самом деле некоторые процессы в системе более важны, чем другие (сервер баз данных, web-сервер крупного портала и т.п.), можно использовать иной метод планирования - планирование на основе справедливого раздела (fair share scheduler - FSS). В этом случае можно назначить группам процессов разные "порции" процессорного времени, которые те будут получать в единицу времени. Грубо говоря, можно потребовать от планировщика отдать 70% времени web-серверу, а 30% - всем остальным процессам. Если этого не сделать, время будет делиться поровну. Кроме соответствующего алгоритма, в Solaris 9 появился новый класс планирования, который тоже называется планированием на основе справедливого раздела.

В более ранних версиях Solaris этот алгоритм планирования (и соответствующий ему класс) отсутствовал, хотя в других системах аналогичный алгоритм был реализован в середине 1990-х годов, например, в IRIX 6.2.

Более детальное описание этой возможности дано по адресу http://docs.sun.com/db/doc/816-4882/6mb2ipq5n?q=scheduling+class&a=view

Распределение памяти. Swaping

В любой многопроцессной системе запущенные процессы и процессы, которые ждут возможности продолжить свое выполнение, могут в сумме занимать больший объем, чем объем установленной оперативной памяти, и поэтому в таких системах используют виртуальную память. Виртуальная память складывается из оперативной памяти и swap-разделов, размещенных на жестких дисках компьютера.

В UNIX вся память разделена на страницы определенного одинакового размера. Каждый процесс получает от системы запрошенное количество памяти, выделение памяти в UNIX осуществляется постранично. Процессы реального времени и часть кода ядра (например, та, что отвечает за обмен страницами между оперативной памятью и диском) всегда находятся в памяти, страницы остальных процессов могут быть выгружены на диск. В большинстве систем UNIX размер страницы составляет 4 Кбайт. В Solaris для x86 он ровно такой же, но на платформе SPARC может быть другой размер страницы, т.к. это свойство системы зависит от платформы. Узнать размер страницы памяти в Solaris можно по команде pagesize.

Традиционно в литературе по системам UNIX для описания процесса обмена страницами между памятью и диском используют термин "свопинг" (swaping). Этот термин в действительности означает полную выгрузку страниц процесса на диск. На самом деле менеджер виртуальной памяти в UNIX обычно выполняет "пейджинг" (paging), что означает постраничную (частичную) выгрузку процесса на диск. Свопинг выполняется в том случае, если памяти критически не хватает, чего при нормальной работе системы не наблюдается.

Алгоритм, который используется для выгрузки страниц в UNIX, называется "алгоритмом часов". Предполагается, что сканер страниц памяти время от времени указывает "стрелкой" этих "часов" на случайно выбранную страницу памяти. Как только это произошло, страница становится кандидатом на выгрузку. Если в течение определенного промежутка времени к ней не произошло обращения, ее и в самом деле выгружают на диск.

Более подробно алгоритм работы менеджера виртуальной памяти рассмотрен в "лекции 7" курса "Администрирование ОС Solaris".

Для функционирования системы обязательно требуется, чтобы существовал по крайней мере один swap-раздел. При его создании рекомендуют отвести такому разделу не менее удвоенного объема оперативной памяти. Даже если вы являетесь сторонником выполнения этой рекомендации, постарайтесь подойти к ней критически: создание огромного swap-раздела, который никогда не будет использован даже наполовину, столь же нерационально, как и создание слишком маленького swap-раздела, который доведет систему до критической нехватки виртуальной памяти, что чревато неожиданным и принудительным завершением нужных процессов в системе.

При планировании дисковой подсистемы (в частности, размера swap-разделов) важно хорошо представлять, сколько памяти может потребоваться тем программам, которые будут одновременно работать в системе. В самом деле, если в системе планируется одновременно запускать сервер баз данных, web-сервер и несколько почтовых служб, можно предположить, что памяти понадобится много. Вполне реально оценить потребности в ней эмпирически - запустите по одной копии каждого демона, умножьте объем памяти, занятой каждым из них, на число предполагаемых демонов такого типа в рабочей системе и умножьте сумму получившихся чисел еще на два - для получения разумного запаса. Если такое количество оперативной памяти физически возможно установить в компьютер, вам светит счастливая звезда! Если нет, надо прикинуть, какой объем памяти критически важен (программы должны работать одновременно, а не лежать в swap-разделе поочереди или, не дай Бог, все вместе!), и решить, сколько при этом останется программ, которым все-таки придется "отдохнуть" на диске.

При нехватке памяти ядро UNIX просто уничтожает процессы, которые имеют более низкий приоритет, чтобы освободить место для других, более важных для системы процессов. Иногда ядро "убивает" процессы молча, даже не сообщая об этом на консоль, поэтому в условиях нехватки памяти мы можем неожиданно получить работающий, но не отвечающий ни на какие наши действия компьютер. Это лечится только аппаратным перезапуском.

Доступ процессов к файлам

В ходе работы процессы обращаются к внешним устройствам, файлам и каталогам. При обращении к внешнему устройству права доступа к нему определяются правами доступа к соответствующему файлу устройства. Права доступа к файлу и каталогу определяются одинаково, исходя из фактических прав доступа, определенных в файловой системе, включая расширенные права доступа (ACL).

То, какие права доступа к файлу получит процесс, зависит от эффективных идентификатора владельца (eUID ) и группы (eGID) этого процесса. При обращении процесса к файлу ядро проверяет, кем по отношению к этому файлу является владелец процесса. Если эффективный идентификатор владельца процесса совпадает с идентификатором владельца файла, то процесс получает права доступа к файлу, определенные для владельца файла. Если владелец процесса входит в группу файла, но не является владельцем файла, он получает права, определенные для группы файла. Если не имеет место ни то, ни другое, то процесс получает права доступа к файлу, определенные для "всех остальных".

Новый файл по умолчанию получает идентификаторы владельца и группы по наследству от процесса, который его создал, а права доступа к нему - по умолчанию - исходя из маски прав доступа umask.

Эффективный идентификатор группы процесса не играет роли в вычислении фактических прав доступа к файлу. Он используется исключительно для того, чтобы назначить его (по наследству) новому файлу, который будет создан процессом.

Юрий Одинец
Юрий Одинец
Украина, Киев