М. В. Ломоносова Факультет вычислительной математики и кибернетики Н. В. Вдовикина, А. В. Казунин, И. В. Машечкин, А. Н. Терехин Системное программное обеспечение: взаимодействие процессов учебно-методическое пособие

Вид материала

Подобный материал:

1 ... 6 7 8 9 10 11 12 13 ... 25

4.5Завершение процесса.

Для завершения выполнения процесса предназначен системный вызов _exit()

#include

void _exit(int exitcode);

Этот вызов никогда не завершается неудачно, поэтому для него не предусмотрено возвращающего значения. С помощью параметра exit_code процесс может передать породившему его процессу информацию о статусе своего завершения. Принято, хотя и не является обязательным правилом, чтобы процесс возвращал нулевое значение при нормальном завершении, и ненулевое – в случае какой-либо ошибки или нештатной ситуации.

В стандартной библиотеке Си имеется сервисная функция exit(), описанная в заголовочном файле stdlib.h, которая, помимо обращения к системному вызову _exit(), осуществляет ряд дополнительных действий, таких как, например, очистка стандартных буферов ввода-вывода.

Кроме обращения к вызову _exit(), другими причинами завершения процесса могут быть:

выполнение оператора return, входящего в состав функции main()
получение некоторых сигналов (об этом речь пойдет чуть ниже)

В любом из этих случаев происходит следующее:

освобождаются сегмент кода и сегмент данных процесса
закрываются все открытые дескрипторы файлов
если у процесса имеются потомки, их предком назначается процесс с идентификатором 1
освобождается большая часть контекста процесса, однако сохраняется запись в таблице процессов и та часть контекста, в которой хранится статус завершения процесса и статистика его выполнения
процессу-предку завершаемого процесса посылается сигнал SIGCHLD

Состояние, в которое при этом переходит завершаемый процесс, в литературе часто называют состоянием “зомби”.

Процесс-предок имеет возможность получить информацию о завершении своего потомка. Для этого служит системный вызов wait():

#include

#include

pid_t wait(int *status);

При обращении к этому вызову выполнение родительского процесса приостанавливается до тех пор, пока один из его потомков не завершится либо не будет остановлен. Если у процесса имеется несколько потомков, процесс будет ожидать завершения любого из них (т.е., если процесс хочет получить информацию о завершении каждого из своих потомков, он должен несколько раз обратиться к вызову wait()).

Возвращаемым значением wait() будет идентификатор завершенного процесса, а через параметр status будет возвращена информация о причине завершения процесса (завершен путем вызова _exit(), либо прерван сигналом) и коде возврата. Если процесс не интересуется это информацией, он может передать в качестве аргумента вызову wait() NULL-указатель.

Конкретный формат данных, записываемых в параметр status, может различаться в разных реализациях ОС. Во всех современных версиях UNIX определены специальные макросы для извлечения этой информации, например:

макрос WIFEXITED(*status) возвращает ненулевое значение, если процесс был завершен путем вызова _exit(), при этом макрос WEXITSTATUS(*status) возвращает статус завершения, переданный через _exit();

макрос WIFSIGNALED(*status) возвращает ненулевое значение, если процесс был прерван сигналом, при этом макрос WTERMSIG(*status) возвращает номер этого сигнала;

макрос WIFSTOPPED(*status) возвращает ненулевое значение, если процесс был приостановлен системой управления заданиями, при этом макрос WSTOPSIG(*status) возвращает номер сигнала, c помощью которого он был приостановлен.

Если к моменту вызова wait() один из потомков данного процесса уже завершился, перейдя в состояние зомби, то выполнение родительского процесса не блокируется, и wait() сразу же возвращает информацию об этом завершенном процессе. Если же к моменту вызова wait() у процесса нет потомков, системный вызов сразу же вернет –1. Также возможен аналогичный возврат из этого вызова, если его выполнение будет прервано поступившим сигналом.

После того, как информация о статусе завершения процесса-зомби будет доставлена его предку посредством вызова wait(), все оставшиеся структуры, связанные с данным процессом-зомби, освобождаются, и запись о нем удаляется из таблицы процессов. Таким образом, переход в состояние зомби необходим именно для того, чтобы процесс-предок мог получить информацию о судьбе своего завершившегося потомка, независимо от того, вызвал он wait() до или после фактического его завершения.

Что происходит с процессом-потомком, если его предок вообще не обращался к wait() и/или завершился раньше потомка? Как уже говорилось, при завершении процесса отцом для всех его потомков становится процесс с идентификатором 1. Он и осуществляет системный вызов wait(), тем самым освобождая все структуры, связанные с потомками-зомби.

Часто используется сочетание функций fork()-wait(), если процесс-сын предназначен для выполнения некоторой программы, вызываемой посредством функции exec(). Фактически этим предоставляется процессу-родителю возможность контролировать окончание выполнения процессов-потомков.

Использование системного вызова wait()

Пример программы, последовательно запускающей программы, имена которых указаны при вызове.

#include

#include

#include

#include

int main(int argc, char **argv)

{

int i;

for (i=1; i
{

int status;

if(fork()>0)

{

/*процесс-предок ожидает сообщения от процесса-потомка о завершении */

wait(&status);

printf(“process-father\n”);

continue;

}

execlp(argv[i], argv[i], 0);

return -1;

/*попадем сюда при неуспехе exec()*/

}

return 0;

}

Пусть существуют три исполняемых файла print1, print2, print3, каждый из которых только печатает текст first, second, third соответственно, а код вышеприведенного примера находится в исполняемом файле с именем file. Тогда результатом работы команды file print1 print2 print3 будет

first

process-father

second

process-father

third

process-father

Использование системного вызова wait()

В данном примере процесс-предок порождает два процесса, каждый из которых запускает команду echo. Далее процесс-предок ждет завершения своих потомков, после чего продолжает выполнение.

#include

#include

#include

#include

int main(int argc, char **argv)

{

if ((fork()) == 0) /*первый процесс-потомок*/

{

execl(“/bin/echo”, ”echo”, ”this is”, ”string 1”, 0);

return -1;

}

if ((fork()) == 0) /*второй процесс-потомок*/

{

execl(“/bin/echo”, ”echo”, ”this is”, ”string 2”, 0);

return -1;

}

/*процесс-предок*/

printf(“process-father is waiting for children\n”);

while(wait(NULL) != -1);

printf(“all children terminated\n”);

return 0;

}

В данном случае wait() вызывается в цикле три раза – первые два ожидают завершения процессов-потомков, последний вызов вернет неуспех, ибо ждать более некого.

Blog

4.5Завершение процесса.

Использование системного вызова wait()

Использование системного вызова wait()