প্রসেস ক্রিয়েশন ও টার্মিনেশন

১ · প্রসেস ক্রিয়েশন — fork()fork()একটি Unix সিস্টেম কল যা বর্তমান প্রসেসের প্রায় হুবহু একটি কপি (child) তৈরি করে — একই কোড, একই মেমরি অবস্থা, কিন্তু নিজস্ব PID। ও exec()exec()বর্তমান প্রসেসের মেমরি ইমেজকে সম্পূর্ণ নতুন একটি প্রোগ্রাম দিয়ে প্রতিস্থাপন করে — PID একই থাকে, কিন্তু ভেতরের কোড/ডেটা পুরোপুরি বদলে যায়।

Unix-পরিবারের অপারেটিং সিস্টেমে (Linux, macOS) একটি নতুন প্রসেস তৈরির ক্লাসিক মডেল দুটি ধাপে হয়। প্রথমে একটি বিদ্যমান parent প্রসেস fork() কল করে — এর ফলে একটি নতুন child প্রসেস তৈরি হয় যা parent-এর প্রায় হুবহু কপি (একই কোড, একই ভেরিয়েবলের মান, একই খোলা ফাইল), শুধু নিজস্ব একটি নতুন PID (Process ID) নিয়ে। এরপর child প্রায়ই exec() কল করে — এটি child-এর মেমরি ইমেজকে সম্পূর্ণ ভিন্ন একটি প্রোগ্রামের কোড দিয়ে প্রতিস্থাপন করে দেয় (PID অপরিবর্তিত থাকে)। এভাবেই, উদাহরণস্বরূপ, আপনার শেল (bash) fork() করে একটি child তৈরি করে, আর সেই child exec() করে আপনার টাইপ করা কমান্ডটি (যেমন ls) চালায়।

২ · প্রসেস টার্মিনেশন

৩ · জম্বি প্রসেস ও অনাথ (orphan) প্রসেস

একটি child প্রসেস টার্মিনেট হওয়ার পরও তার exit status তথ্য পুরোপুরি মুছে ফেলা হয় না — parent-কে সেই তথ্য সংগ্রহ (wait() কল) করার সুযোগ দিতে হয়। যতক্ষণ parent তা না করে, ততক্ষণ প্রসেসটি একটি জম্বি (Zombie)Zombie processটার্মিনেট হয়ে গেছে কিন্তু parent এখনো এর exit status collect করেনি — প্রসেস টেবিলে সামান্য জায়গা দখল করে "atকা" থাকে, বাস্তব CPU/মেমরি ব্যবহার করে না। হিসেবে প্রসেস টেবিলে থেকে যায় — এটি বাস্তব CPU বা মেমরি ব্যবহার করে না, শুধু প্রসেস টেবিলের একটি ছোট এন্ট্রি দখল করে রাখে।

উল্টো দিকে, যদি একটি parent নিজেই তার child টার্মিনেট হওয়ার আগে টার্মিনেট হয়ে যায়, সেই child হয়ে যায় একটি অনাথ (Orphan)Orphan processযার parent তার আগেই টার্মিনেট হয়ে গেছে — সাধারণত init/PID 1-এর কাছে reparent হয়। প্রসেস। বেশিরভাগ Unix সিস্টেমে এমন orphan-দের স্বয়ংক্রিয়ভাবে init (PID 1) প্রসেসের কাছে reparent ("দত্তক") করে দেওয়া হয় — init পর্যায়ক্রমে তার (দত্তক নেওয়া) orphan ও zombie child-দের wait() করে পরিষ্কার করতে থাকে, যাতে কোনো প্রসেস টেবিল-এন্ট্রি চিরকাল আটকে না থাকে।

৪ · প্রসেস টেবিল সিমুলেশন — টার্মিনেশন, জম্বি ও রিপ্যারেন্টিং

নিচের কোড সেলে একটি ছোট্ট প্রসেস টেবিল সিমুলেট করা হয়েছে — সম্পূর্ণ ইন-মেমরি Python ডেটা, বাস্তব os.fork()/kill() নয়। লক্ষ্য করুন terminate() কীভাবে সন্তানদের reparent করে এবং নিজে জম্বি হয়ে যায়, আর wait() কীভাবে জম্বি সন্তানদের "রিপ" (reap) করে টেবিল থেকে সরিয়ে দেয়।

# প্রসেস টেবিল সিমুলেশন -- টয় ইন-মেমরি ডেটা, বাস্তব OS প্রসেস/fork()/kill() নয়
process_table = {
    1:  {"ppid": None, "state": "running"},   # init / PID 1
    10: {"ppid": 1,    "state": "running"},   # parent প্রসেস
    11: {"ppid": 10,   "state": "running"},   # PID 10-এর child
    12: {"ppid": 10,   "state": "running"},   # PID 10-এর আরেকটি child
}

def terminate(pid, table):
    # যদি এই প্রসেসের নিজস্ব child থাকে, তারা এখন অনাথ -> init(PID 1)-এর কাছে reparent
    orphaned = [cpid for cpid, info in table.items() if info["ppid"] == pid]
    for cpid in orphaned:
        table[cpid]["ppid"] = 1
    if orphaned:
        print(f"PID {pid} টার্মিনেট হলো -> সন্তান {orphaned} এখন অনাথ, init(PID 1)-এর কাছে reparent হলো")
    table[pid]["state"] = "zombie"
    print(f"PID {pid}: টার্মিনেট হলো -> জম্বি অবস্থায় (parent wait() না করা পর্যন্ত)")

def wait(parent_pid, table):
    reaped = [pid for pid, info in table.items()
              if info["ppid"] == parent_pid and info["state"] == "zombie"]
    for pid in reaped:
        del table[pid]
    print(f"parent {parent_pid}: wait() কল করলো -> রিপড হলো {reaped if reaped else 'কিছুই না'}")
    return reaped

print("--- প্রাথমিক প্রসেস টেবিল ---")
for pid, info in process_table.items():
    print(pid, info)

print("\n--- ধাপ ১: PID 11 টার্মিনেট হলো ---")
terminate(11, process_table)
print("11 এখনো টেবিলে?", 11 in process_table, "| state:", process_table[11]["state"])

print("\n--- ধাপ ২: parent (PID 10) wait() করলো ---")
wait(10, process_table)
print("11 এখনো টেবিলে?", 11 in process_table)

print("\n--- ধাপ ৩: PID 10 নিজেই টার্মিনেট হলো (child 12 তখনো চলছে) ---")
terminate(10, process_table)
print("12-এর নতুন ppid:", process_table[12]["ppid"])

print("\n--- ধাপ ৪: init (PID 1) wait() করলো ---")
wait(1, process_table)

print("\n--- চূড়ান্ত প্রসেস টেবিল ---")
for pid, info in process_table.items():
    print(pid, info)