Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

struct rlimit {
 long int rlim_cur; /* мягкое ограничение */
 long int rlim_max; /* жесткое ограничение */
};

Второй член структуры — rlim_max, указывает жесткое ограничение лимита, переданного в параметре resource, a rlim_cur — мягкое ограничение. Это те же наборы лимитов, которыми манипулируют команды ulimit и limit, одна из которых встроена в большинство командных оболочек.

10.4. Примитивы процессов

Несмотря на относительно длинную дискуссию, необходимую для описания процесса, создание и уничтожение процессов в Linux достаточно просто.

10.4.1. Создание дочерних процессов

В Linux предусмотрены два системных вызова, которые создают новые процессы: fork и clone. Как упоминалось ранее, clone используется для создания потоков, и этот вызов будет кратко описан далее. А сейчас мы сосредоточимся на fork — наиболее популярном методе создания процессов.

#include <unistd.h>

pid_t fork(void);

Этот системный вызов имеет уникальное свойство возвращать управление не один раз, а дважды: один раз в родительском процессе и другой — в дочернем. Обратите внимание, что мы не говорим "первый — в родительском" — написание кода, который делает какие-то предположения относительно предопределенного порядка — очень плохая идея.

Каждый из двух возвратов системного вызова fork имеет разные значения. В родительский процесс этот системный вызов возвращает pid вновь созданного дочернего процесса, а в дочернем он возвращает 0.

Разница возвращаемых значений — это единственное отличие, видимое процессам. Оба имеют одинаковые образы памяти, права доступа, открытые файлы и обработчики сигналов [19] . Рассмотрим простой пример программы, порождающей дочерний процесс.

#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
 pid_t child;

19

Детальную информацию о том, как родительские и дочерние открытые файлы соотносятся друг с другом, можно найти в главе 11.

 if (!(child = fork)) {
 printf("в дочернем\n");
 exit (0);
 }
 printf("в родительском - дочерний: %d\n", child);
 return 0;
}

10.4.2. Наблюдение за уничтожением дочерних процессов

Сбор состояний возврата дочернего процесса называется ожиданием процесса. Это можно делать четырьмя способами, хотя только один из вызовов предоставляется ядром. Остальные три метода реализованы в стандартной библиотеке С. Поскольку системный вызов ядра принимает четыре аргумента, он называется wait4.

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

Первый аргумент, pid, представляет собой процесс, код возврата которого должен быть возвращен. Он может принимать ряд специальных значений.

pid < -1 Ожидать завершения любого дочернего процесса, чей pgid равен абсолютному значению pid.

pid = -1 Ожидать прерывания любого дочернего процесса.

pid = 0 Ожидать завершения дочернего из той же группы процессов, что и текущий [20] .

20

Группы процессов рассматриваются далее в этой главе

pid > 0 Ожидать выхода процесса pid.

Второй параметр — это указатель на целое, которое устанавливается в значение, равное соду возврата того процесса, который заставляет wait4 вернуть управление (мы будем зазывать его "проверяемым" процессом). Формат возвращенного состояния довольно закрученный, и для того, чтобы сделать его осмысленным, существует набор макросов.

Три события заставляют wait4 вернуть состояние проверяемого процесса. Процесс может завершиться, он может быть прерван вызовом kill (получит фатальный сигнал) либо он может быть остановлен по какой-либо причине [21] . Вы можете узнать, что именно случилось, с помощью описанных ниже макросов, каждый из которых принимает возвращаемое состояние wait4 в качестве единственного параметра.

21

В главе 15 описаны причины, по которым это может произойти.

WIFEXITED(status)	Возвращает true, если процесс завершился нормально. Процесс завершается нормально, когда его функция main выходит из программы посредством вызова exit. Если WIFEXITED истинно, то WEXITSTATUS(status) возвращает код возврата процесса.
WIFSIGNALED(status)	Возвращает true, если процесс был прерван сигналом (это происходит, когда он прерывается вызовом kill). В этом случае WTERMSIG(status) возвращает номер сигнала, прервавшего процесс.
WIFSTOPPED(status)	Если процесс приостановлен сигналом, WIFSTOPPED возвращает true, a WSTOPSIG(status) возвращает номер сигнала, приостановившего процесс. wait4 возвращает информацию только о приостановленных процессах, если указана опция WUNTRACED.

Аргумент options управляет поведением вызова. WHOHANG заставляет функцию немедленно вернуть управление. Если в данный момент нет ни одного процесса, готового сообщить свое состояние, то возвращается 0 вместо допустимого pid. WUNTRACED заставляет wait4 возвратить соответствующий остановленный дочерний процесс. Более подробно о приостановленных процессах рассказывается в главе 15. Оба флажка могут быть объединены вместе битовой операцией "или".

Финальный параметр wait4, указатель на struct rusage, наполняется информацией об использовании ресурсов проверяемым процессом и всеми его потомками. Более подробная информация об этом давалась при обсуждении getrusage и RUSAGE_BOTH ранее в главе. Если этот параметр равен NULL, информация о состоянии не возвращается.

Существуют три других интерфейса к wait4, каждый из которых представляет подмножество его функциональности.

pid_t wait(int *status)	Единственный параметр wait — это указатель на место, куда следует поместить код возврата прерванного процесса. Эта функция всегда блокирует выполнение до тех пор, пока дочерний процесс не будет прерван.
pid_t waitpid (pid_t pid, int *status, int options)	Функция waitpid подобна wait4. Единственное отличие в том, что она не возвращает информации об использовании ресурсов прерванным процессом.
pid_t wait3(int *status, int options, struct rusage *rusage)	Эта функция также подобна wait4, но не позволяет специфицировать дочерний процесс, который должен быть проверен.