Linux программирование в примерах

Из описаний и кода, представленных до сих пор, может показаться, что родительские программы должны выбрать определенный момент, чтобы ожидать завершения любого порожденного процесса, возможно, с опросом в цикле (как делает install.c), ожидая всех потомков. В разделе 10.8.3 «Родительский надзор: три различные стратегии» мы увидим, что это необязательно. Скорее, сигналы предоставляют ряд механизмов для использования уведомлениями родителей о завершении порожденных процессов.

9.1.6.2. Использование функций BSD: wait3 и wait4

Системные вызовы BSD wait3 и wait4 полезны, если вы интересуетесь ресурсами, использованными порожденным процессом. Функции нестандартны (что означает, что они не являются частью POSIX), но широко доступны, в том числе на GNU/Linux. Объявления следующие:

 #include <sys/types.h> /* Обычный */
 #include <sys/time.h>
  /* Под GNU/Linux не нужно, но улучшает переносимость */
 #include <sys/resource.h>
 #include <sys/wait.h>

 pid_t wait3(int *status, int options, struct rusage *rusage);
 pid_t wait4(pid_t pid, int *status, int options, struct rusage *rusage);

Переменная status та же, что и для wait и waitpid. Все описанные ранее макросы (WIFEXITED и т.д.) могут использоваться и с ними.

Значение options также то же самое, что и для waitpid: либо 0, либо побитовое ИЛИ с одним или обоими флагами WNOHANG и WUNTRACED.

wait3 ведет себя подобно wait, получая сведения о первом доступном порожденном зомби, a wait4 подобна waitpid, получая сведения об определенном процессе. Обе функции возвращают PID потомка, -1 при ошибке или 0, если нет доступных процессов и был использован флаг WNOHANG. Аргумент pid может принимать те же значения, что и аргумент pid для waitpid.

Ключевым отличием является указатель struct rusage. Если он не равен NULL, система заполняет ее сведениями о процессе. Эта структура описана в POSIX и в справочной странице getrusage(2):

 struct rusage {
  struct timeval ru_utime; /* используемое время пользователя */
  struct timeval ru_stime; /* используемое системное время */
  long ru_maxrss; /* максимальный размер резидентного набора */
  long ru_ixrss; /* общий размер разделяемой памяти */
  long ru_idrss; /* общий размер не разделяемых данных */
  long ru_isrss; /* общий размер не разделяемого стека */
  long ru_minflt; /* использование страниц */
  long ru_majflt; /* ошибок страниц */
  long ru_nswap; /* подкачек */
  long ru_inblock; /* блочных операций ввода */
  long ru_oublock; /* блочных операций вывода */
  long ru_msgsnd; /* посланных сообщений */
  long ru_msgrcv; /* полученных сообщений */
  long ru_nsignals; /* полученных сигналов */
  long ru_nvcsw; /* добровольных переключений контекста */
  long ru_nivcsw; /* принудительных переключений контекста */
 };

Чисто BSD системы (4.3 Reno и более поздние) поддерживают все поля. В табл. 9.2 описаны доступность различных полей struct rusage для POSIX и Linux.

Таблица 9.2. Доступность полей struct rusage

Поле	POSIX	Linux	Поле	POSIX	Linux
ru_utime		>= 2.4	ru_nswap		>=2.4
ru_stime		>=2.4	ru_nvcsw		>=2.6
ru_minflt		>=2.4	ru_nivcsw		>=2.6
ru_majflt		>=2.4

Стандартом определены лишь поля, помеченные «POSIX». Хотя Linux определяет полную структуру, ядро 2.4 поддерживает лишь поля времени пользователя и системного времени. Ядро 2.6 поддерживает также поля, связанные с переключением контекста. [92]

Наиболее интересными полями являются ru_utime и ru_stime, использование времени процессора в режиме пользователя и ядра соответственно. (Время процессора в режиме пользователя является временем, потраченным на исполнение кода уровня пользователя. Время процессора в режиме ядра является временем, потраченным в ядре в пользу процесса.)

92

Дважды проверьте справочную страницу getrusage(2), если у вас более новое ядро, поскольку это поведение, возможно, изменилось — Примеч. автора.

Эти два поля используют struct timeval, которая содержит значения времени с точностью до микросекунд. Дополнительные сведения по этой структуре см. в разделе 14.3.1 «Время в микросекундах: gettimeofday».

В BSD 4.2 и 4.3 аргумент status функций wait и wait3 был union wait. Он умещался в int и предоставлял доступ к тем же сведениям, которые выдают современные макросы WIFEXITED и др., но через членов объединения. Не все члены были действительными во всех случаях. Эти члены и их использование описаны в табл. 9.3.

Таблица 9.3. union wait 4.2 и 4.3 BSD

Макрос POSIX	Член объединения	Использование	Значение
WIFEXITED	w_termsig	w.w_termsig == 0	True при нормальном завершении
WEXITSTATUS	w_retcode	code = w.w_retcode	Статус завершения, если не по сигналу
WIFSIGNALED	w_termsig	w.w_temsig != 0	True, если завершен по сигналу
WTERMSIG	w_termsig	sig = w.w_termsig	Сигнал, вызвавший завершение
WIFSTOPPED	w_stopval	w.w_stopval == WSTOPPED	True, если остановлен
WSTOPSIG	w_stopsig	sig = w.w_stopsig	Сигнал, вызвавший остановку
WCOREDUMP	w_coredump	w.w_coredump != 0	True, если потомок сделал снимок образа