Section author: Vedran Miletić

Python: općenite usluge operacijskog sustava: osnovna sučelja

Dohvaćanje informacija o procesu i operacijskom sustavu

  • os.uname() vraća ime operacijskog sustava
  • os.getlogin() vraća korisničko ime korisnika kojem pripada proces
  • os.kill(pid, sig) šalje signal sig procesu s PID-om pid
  • os.nice(increment) povećava niceness procesa
  • os.getpid() vraća PID procesa interpretera
  • os.getppid() vraća PPID procesa interpretera

Efektivni UID i GID utječu na dozvole za stvaranje i pristup datotekama.

  • os.geteuid()
  • os.seteuid(euid)
  • os.getegid()
  • os.setegid(egid)

Stvarni UID i GID utječu na dozvole za slanje signala procesima.

  • os.getuid()
  • os.setuid(uid)
  • os.getgid()
  • os.setgid(gid)
  • os.getgroups()
  • os.setgroups(groups)
  • os.umask(mask) postavlja korisničku masku na vrijednost ``mask``
  • os.getcwd() vraća trenutni radni direktorij procesa
  • os.chdir(path) mijenja trenutni radni direktorij procesa u ``path``
  • os.listdir(path) izlistava sadržaj direktorija, kao rezultat vraća listu znakovnih nizova koji su imena datoteka i poddirektorija

Zadatak

Napišite program koji kod pokretanja ispisuje iduće informacije:

  • vlastiti PID, PID roditelja,
  • efektivni UID i GID,
  • stvarni UID i GID,
  • direktorij u kojem radi i njegov sadržaj,
  • ime terminala kojem pripada. (Uputa: Potražite funkciju u dokumentaciji modula os i iskoristite 0, 1 ili 2 za broj opisnika datoteke. Usporedite tu vrijednost s izlazom naredbe tty.)

Zadatak

Na temelju:

  • stvarnog UID-a i sadržaja datoteke /etc/passwd, te
  • stvarnog GID-a i sadržaja datoteke /etc/group,

saznajte ime korisnika i grupe. Postoji li elegantniji način za to? (Uputa: Potražite funkciju u dokumentaciji modula os.)

Pokretanje procesa i podprocesa

  • os.environ je rječnik varijabli okoline
  • os.exec{l,v{,p,e,pe}}() pokreće proces koji zamjenjuje trenutni proces
    • novi proces zadržava PID i okolinu
    • stog, hrpa i podaci procesa zamjenjuju se novim
    • l – argumenti naredbe navedeni su kao argumenti funkcije execl()
    • v – argumenti naredbe navedeni su kao lista koja je jedan arugment funkcije execv()
    • p – iskoristi varijablu okoline $PATH za pronalaženje datoteke za pokretanje
    • e – kod pokretanja naredbe prosljeđuje se i rječnik varijabli okoline koje se dodaju os.environ
  • os.execl() ima četiri varijante:
    • os.execl(path, arg0, arg1, ...)
    • os.execle(path, arg0, arg1, ..., env)
    • os.execlp(file, arg0, arg1, ...)
    • os.execlpe(file, arg0, arg1, ..., env)
  • os.execv() također ima četiri varijante:
    • os.execv(path, args)
    • os.execve(path, args, env)
    • os.execvp(file, args)
    • os.execvpe(file, args, env)

Zadatak

  • Napišite Python skriptu koja pokreće ls na direktorij /etc tako da iskoristite varijatnu funkcije exec() koja za traženje naredbe koristi varijablu okoline $PATH.
  • Modificirajte skriptu tako da umjesto ls pokrećete cal i da se kod pokretanja okolina modificira tako da $LANG poprimi vrijednost en_US.UTF-8.
  • zombie proces, ponekad nazvan mrtav proces (engl. defunct process), proces koji je završio s izvođenjem ali i dalje ima unos u tablici procesa zbog potrebe da njegov roditelj pročita izlazni status
  • os.fork() stvara kopiju procesa; procesu roditelju vraća PID procesa djeteta, procesu djetetu vraća 0 (na temelju toga ih razlikujemo)
  • os.forkpty()
  • os.wait() čeka na završetak izvođenja procesa djeteta; vraća uređeni par (pid, status)
  • os.waitpid()

Zadatak

Napišite Python skriptu koja radi fork() i u procesu djetetu pokreće proces koji izlistava trenutni direktorij.

  • Na koji ćete način osigurati da se naredba pokreće samo u procesu djetetu?
  • Treba li vam ovdje wait()? Objasnite zašto.

(Vremenom ćemo naučiti koristiti elegantnije sučelje za baratanje potprocesima, u sklopu modula subprocess.)

  • grupa procesa je skup koji se sastoji od jednog ili više procesa
    • identifikator grupe procesa (engl. Process Group Identifier, PGID) jednak je PID-u procesa koji je voditelj grupe
  • sesija je skup koji se sastoji od jedne ili više procesnih grupa
    • postoji definiran proces koji je voditelj sesije
    • procesi jedne sesije mogu stvarati procesne grupe samo unutar te sesije
  • os.getsid(pid) vraća id sesije procesa s PID-om pid
  • os.setsid() stvara novu sesiju u kojoj trenutni proces postaje voditelj i sesije i vlastite grupe
  • upravljački terminal (engl. controlling terminal, CTTY) je terminal koji može biti pridružen sesiji
  • daemon proces je proces pokrenut u pozadini, bez terminala koji njime upravlja, često bez roditelja (init ga “posvaja”)
    • primjeri: sshd, httpd, syslogd, ntpd, acpid, …

Zadatak

Napišite program koji izvodi takozvani daemon fork, koji koristi takozvani double fork magic:

  • prvi fork() služi za stvaranje potprocesa koji se zatim odvaja od upravljački terminala i roditelja tako što postaje voditelj sesije i vlastite procesne grupe, mijenja radni direktorij u / i podešava korisničku masku na 0,
  • drugi fork() osigurava da proces prestaje biti voditelj sesije, kako ne bi pridobio upravljački terminal.

Nakon svakog fork()``a izvedite ``exit() procesa roditelja. To se, gledano iz perspektive procesa roditelja, često popularno naziva fork off and die.

Zadatak

Modificirajte kod koji radi daemon fork tako da proces koji je demon čini sljedeće:

  • otvara datoteku demon.txt za zapisivanje,
  • saznaje ID korisnika i ispisuje ga na ekran, a zatim u datoteku,
  • saznaje ime operacijskog sustava i ispisuje ga na ekran, a zatim u datoteku,
  • spava 5 sekundi,
  • ispisuje na ekran trenutni datum i vrijeme, a zatim u datoteku,
  • ispisuje na ekran vrijednost varijable okoline $PATH (sintaksa/način rada: os.environ['IME_VARIJABLE']),
  • uspisuje u datoteku niz znakova “KRAJ”, i zatim zatvara datoteku.