Процес (інформатика)

Процес має певний пріоритет, який впливає на кількість процесорного часу, який виділятиметься його потокам. У Windows кожен процес має один із таких класів пріоритету:

• IDLE_PRIORITY_CLASS,
• BELOW_NORMAL_PRIORITY_CLASS,
• NORMAL_PRIORITY_CLASS,
• ABOVE_NORMAL_PRIORITY_CLASS,
• HIGH_PRIORITY_CLASS,
• REALTIME_PRIORITY_CLASS.

За замовчуванням клас пріоритету процесу набуває значення NORMAL_PRIORITY_CLASS. При створенні процесу функцією CreateProcess можна задавати клас пріоритету. Для зміни класу пріоритету існуючого процесу використовується функція API SetPriorityClass, для визначення пріоритету існуючого процесу – функція GetPriorityClass. Процеси, якими керує система, можуть використовувати найнижчий IDLE_PRIORITY_CLASS, що запобігатиме конфлікту таких процесів із процесами вищого пріоритету. Якщо виконується потік процесу з класом HIGH_PRIORITY_CLASS, інші потоки в системі не отримуватимуть процесорного часу. Якщо кілька потоків одночасно мають такий пріоритет, вони втрачають свою ефективність. Клас найвищого пріоритету використовується для потоків, які повинні відповідати на найважливіші події. Якщо прикладна програма виконує завдання, яке потребує цього класу пріоритету, слід використовувати функцію SetPriorityClass для тимчасового підвищення класу пріоритету і відразу після виконання завдання відновлювати звичайний пріоритет. Інший спосіб для вирішення подібного завдання – створити процес високого пріоритету, всі потоки якого будуть блокованими більшість часу і тимчасово розблоковуватимуться при виникненні певної події. Клас пріоритету REALTIME_PRIORITY_CLASS припиняє виконання системних потоків, які керують вводом від миші, клавіатури та фоновим записом на диск, що може призвести до втрати даних або нефункціональності всієї системи. Цей клас може використовуватися для програм, які повинні працювати безпосередньо з апаратним забезпеченням або які виконують швидкі, обмежені в часі завдання.

Процес містить таку інформацію (список не повний):

• командний рядок запуску виконуваного процесом застосунку;
• інформація про відведений процесу адресний простір, включно зі стеком;
• посилання на поточний робочий каталог і кореневий каталог процесу (останній служить для обмеження доступу процесу до файлової структури);
• таблиця відкритих процесом файлів;
• так зване оточення процесу, тобто перелік заданих для даного процесу змінних з їх поточними значеннями;
• атрибути, що визначають права і привілеї процесу
• таблиця обробників сигналів;
• вказівка на батьківський процес;
• призначена для користувача маска або маска доступу — вказівка на те, які права треба видалити при створенні нового файлу або каталогу із стандартного набору прав, присвоєних файлу (каталогу).
• перелік потоків процесу (якщо операційна система підтримує багатопотоковість)

Базовою функцією API для створення процесу є CreateProcess. Її заголовок за допомогою мови програмування Delphi описується так[3]:

function CreateProcess(
 lpApplicationName: PChar,   // ім'я виконавчого модуля
 lpCommandLine: PChar,       // рядок параметрів
 lpProcessAttributes: TSecurityAttributes, // структура процесу
                                           // SECURITY_ATTRIBUTES
 lpThreadAttributes: TSecurityAttributes,  // структура потоку
                                           // SECURITY_ATTRIBUTES
 bInheritHandles: LongBool,  // прапорець спадкування поточного процесу
 dwCreationFlags: Longword,  // прапорці способів створення процесу
 lpEnvironment: Pointer,     // вказівник на блок параметрів оточення
 lpCurrentDirectory: PChar,  // поточний диск і каталог
 lpStartupInfo:TStartupInfo, // структура STARTUPINFO 
 lpProcessInformation: TProcessInformation //структура PROCESS_INFORMATION 
): LongBool;

Головні етапи створення процесу

Основні етапи створення процесу функцією CreateProcess такі:

1. Відкривається файл образу (ЕХЕ), що буде виконуватися в процесі.
2. Створюється об'єкт "процес" виконавчої системи.
3. Створюється первинний потік (стек, контекст і об'єкт "потік" виконавчої системи).
4. Підсистема Windows повідомляється про створення нового процесу й потоку.
5. Починається виконання первинного потоку (якщо не зазначено прапорець CREATE_SUSPENDED- створити "завислим").
6. У контексті нового процесу й потоку ініціалізується адресний простір (наприклад, завантажуються необхідні DLL) і починається виконання програми.

Після створення процесу з ним співставляється унікальний глобальний системний ідентифікатор- ProcessID.

Мовою Delphi фрагмент коду, призначений для створення процесу, можна подати так[3]:

var SI : TStartupInfo;
    PI : TProcessInformation; 
 ...............................................
 FillChar(SI, Sizeof(SI), #0);
 SI.cb := SizeOf(SI);
 SI.dwX := 50;
 SI.dwY := 50;
 SI.dwFlags := STARTF_USEPOSITION;
 if not CreateProcess('APINewProcess.exe', nil, nil, nil, false,
   NORMAL_PRIORITY_CLASS, nil, nil, SI, PI) then
     MessageBox(Wnd, 'Не вийшло створити процес.', , 
       MB_OK or MB_ICONERROR);
 .... Після закінчення роботи з процесом .......
 CloseHandle(PI.hThread);
 CloseHandle(PI.hProcess);

Якщо необхідно працювати із зовнішнім процесом, потрібно спочатку відкрити дескриптор об’єкта процесу за допомогою функції OpenProcess. Ця функція за відомим ідентифікатором процесу повертає його дескриптор, який може використовуватися для маніпуляцій над процесом.

• Процес виконує останню інструкцію програми — повертає операційній системі код завершення. Якщо процес завершився нормально повертається значення 0, інакше повертається значення коду помилки.
• операційна система встановлює стан процесу «завершений» і починає звільнення ресурсів, які були виділені процесу під час його виконання
• операційна система по черзі завершує усі дочірні процеси даного
• операційна система звільняє адресний простір процесу
• операційна система усуває процес з черги готових процесів