Читать «UNIX: взаимодействие процессов» онлайн - страница 36
Уильям Ричард Стивенс
1. Создаются каналы 1 (fd1[0] и fd1[1]) и 2 (fd2[0] и fd2[1]).
2. Вызов fork.
3. Родительский процесс закрывает доступный для чтения конец канала 1 (fd1[0]).
4. Родительский процесс закрывает доступный для записи конец канала 2 (fd2[1]).
5. Дочерний процесс закрывает доступный для записи конец канала 1 (fd1[1]).
6. Дочерний процесс закрывает доступный для чтения конец канала 2 (fd2[0]).
Текст программы, выполняющей эти действия, приведен в листинге 4.1. При этом создается структура каналов, изображенная на рис. 4.6.
Рис. 4.6. Двусторонняя передача данных по двум каналам
Пример
Давайте напишем программу, описанную в разделе 4.2, с использованием каналов. Функция main создает два канала и вызывает fork для создания копии процесса. Родительский процесс становится клиентом, а дочерний — сервером. Первый канал используется для передачи полного имени от клиента серверу, а второй — для передачи содержимого файла (или сообщения об ошибке) от сервера клиенту. Таким образом мы получаем структуру, изображенную на рис. 4.7.
Рис. 4.7. Реализация рис. 4.1 с использованием двух каналов
Обратите внимание на то, что мы изображаем на рис. 4.7 два канала, соединяющих сервер с клиентом, но оба канала проходят через ядро, поэтому каждый передаваемый байт пересекает интерфейс ядра дважды: при записи в канал и при считывании из него.
В листинге 4.1 приведена функция main для данного примера.
Листинг 4.1. Функция main для приложения клиент-сервер, использующего два канала
//pipe/mainpipe.c
1 #include "unpipc.h"
2 void client(int, int), server(int, int);
3 int
4 main(int argc, char **argv)
5 {
6 int pipe1[2], pipe2[2]:
7 pid_t childpid;
8 Pipe(pipe1); /* создание двух каналов */
9 Pipe(pipe2);
10 if ((childpid = Fork()) == 0) { /* child */
11 Close(pipe1[1]);
12 Close(pipe2[0]);
13 server(pipe1[0], pipe2[1]);
14 exit(0);
15 }
16 /* родитель */
17 Close(pipel[0]);
18 Close(pipe2[1]);
19 client(pipe2[0], pipel[1]);
20 Waitpid(childpid, NULL, 0); /* ожидание завершения дочернего процесса */
21 exit(0);
22 }
Создание каналов, вызов fork
8-19 Создаются два канала и выполняются шесть шагов, уже упоминавшиеся в отношении рис. 4.6. Родительский процесс вызывает функцию client (листинг 4.2), а дочерний — функцию server (листинг 4.3).
Использование waitpid дочерним процессом
20 Процесс-сервер (дочерний процесс) завершает свою работу первым, вызывая функцию exit после завершения записи данных в канал. После этого он становится процессом-зомби. Процессом-зомби называется дочерний процесс, завершивший свою работу, родитель которого еще функционирует, но не получил сигнал о завершении работы дочернего процесса. При завершении работы дочернего процесса ядро посылает его родителю сигнал SIGCHLD, но родитель его не принимает и этот сигнал по умолчанию игнорируется. После этого функция client родительского процесса возвращает управление функции main, закончив Считывание данных из канала. Затем родительский процесс вызывает waitpid для получения информации о статусе дочернего процесса (зомби). Если родительский процесс не вызовет waitpid, а просто завершит работу, клиент будет унаследован процессом init, которому будет послан еще один сигнал SIGCHLD.