UNIX: взаимодействие процессов

30 /* servproc обрабатывает все запросы клиентов */
31 for(;;)
32 pause;
33 }

Мы оставляем 6-секундную паузу и выводим сообщение о возврате из процедуры сервера. Запустим сервер в одном окне, а из другого проверим существование имени файла двери в файловой системе и удалим его с помощью rm:

solaris % ls –l /tmp/door2
Drw-r--r-- 1 rstevens other1 0 Apr 16 08:58 /tmp/door2
solaris % rm /tmp/door2

После удаления имени файла происходит специальный вызов процедуры сервера:

solaris % serverunref2 /trap/door2
door unreferenced после удаления файла из файловой системы

Если мы проследим за количеством ссылок на эту дверь, то увидим следующее: одна ссылка появляется после вызова door_create, вторая — после fattach. После удаления файла с помощью rm количество ссылок снова уменьшается до единицы, что приводит к специальному вызову процедуры.

В последнем примере использования этого атрибута мы снова удалим имя из файловой системы. Но на этот раз мы сначала запустим три экземпляра программы-клиента. Специальный вызов процедуры произойдет только после завершения последнего клиента, потому что каждый экземпляр клиента увеличивает количество ссылок на дверь. Используем сервер из листинга 15.14 и клиент из листинга 15.2.

solaris % clientunref2 /tmp/door2 44 & clientunref2 /tmp/door2 55 & clientunref2/tmp/door2 55 &
[2] 13552
[3] 13553
[4] 13554
solaris % rm /tmp/door2 клиенты все еще выполняются
solaris % result: 1936
result: 3025
result: 4356

Сервер при этом выведет вот что:

solaris % serverunref2 /tmp/door2
thread id 4, arg = 44
thread id 5, arg = 55
thread id 6, arg = 66
thread id 4 returning
thread id 5 returning
thread id 6 returning
door unreferenced

Проследим за значением счетчика открытых ссылок для этой двери. Он становится равным 1 после вызова door_create, 2 после вызова fattach. Когда три клиента вызывают open, счетчик увеличивается с 2 до 5. После удаления имени файла счетчик уменьшается до 4. После завершения работы трех клиентов счетчик уменьшается с 4 до 1 (последовательно), и последнее его изменение с 2 до 1 приводит к специальному вызову процедуры.

Этими примерами мы показали, что хотя описание атрибута DOOR_UNREF выглядит просто («специальный вызов происходит при изменении счетчика ссылок с 2 до 1»), мы должны понимать принципы работы этого счетчика, чтобы им пользоваться.

15.8. Передача дескрипторов

Когда мы говорим о передаче открытого дескриптора от одного процесса другому, обычно подразумевается одно из двух:

■ наследование всех открытых дескрипторов родительского процесса дочерним после вызова fork;

■ сохранение открытых дескрипторов при вызове exec.

В первом случае процесс открывает дескриптор, вызывает fork, а затем родительский процесс закрывает дескрипторы, предоставляя дочернему возможность работать с ними. При этом открытый дескриптор передается от родительского процесса дочернему.

В современных версиях Unix возможности передачи дескрипторов существенно расширены, и теперь имеется возможность передавать открытый дескриптор от одного процесса другому вне зависимости от их родства. Двери являются одним из существующих интерфейсов для передачи дескрипторов от клиента серверу и от сервера клиенту.

ПРИМЕЧАНИЕ

Передача дескрипторов через доменные сокеты Unix была описана в разделе 14.7 [24]. В ядрах Berkeley и производных от них дескрипторы передаются именно через такие сокеты. Все подробности описаны в главе 18 [23]. В ядрах SVR4 используются другие методы передачи дескрипторов, а именно команды I_SENDFD и I_RECVFD функции ioctl. Они описаны в разделе 15.5.1 [21]. Но процесс в SVR4 может воспользоваться и механизмом доменных сокетов Unix.

Нужно правильно понимать, что именно подразумевается под передачей дескриптора. На рис. 4.7 сервер открывал файл и копировал его целиком через нижний (на рисунке) канал. Если размер файла 1 Мбайт, через канал будет передан 1 Мбайт данных. Но если сервер передает клиенту дескриптор вместо самого файла, то через канал передается только дескриптор (который содержит небольшое количество информации ядра). Клиент может использовать этот дескриптор для считывания содержимого файла. Чтение файла при этом осуществляется именно клиентом, а сервер осуществляет только открытие файла.

Нужно понимать, что сервер не может просто записать в канал числовое значение дескриптора, как в следующем фрагменте кода:

int fd;
fd = Open(…);
Write(pipefd, &fd, sizeof(int));

Этот подход не работает. Дескрипторы вычисляются для каждого процесса в отдельности. Предположим, что значение дескриптора файла на сервере равно 4. Даже если дескриптор с тем же значением и открыт клиентом, он почти наверняка относится к другому файлу. Единственная ситуация, в которой дескрипторы одного процесса имеют значение для другого процесса, возникает при вызове fork.

Если первый свободный дескриптор сервера имеет значение 4, вызов open вернет именно это значение. Если сервер передает дескриптор 4 клиенту, а у клиента наименьшее свободное значение дескриптора равно 7, нужно, чтобы дескриптор 7 клиента был установлен в соответствие с тем же файлом, что и дескриптор 4 сервера. Рисунки 15.4 в [21] и 18.4 в [23] иллюстрируют, что должно произойти с точки зрения ядра: два дескриптора (4 у сервера и 7 у клиента) должны указывать на один и тот же файл из таблицы ядра. Интерфейсы типа дверей и доменных сокетов Unix скрывают внутренние детали реализации, предоставляя процессам возможность легко передавать дескрипторы друг другу.

Дескрипторы передаются через дверь от клиента серверу путем присваивания полю desc_ptr структуры door_arg_t значения указателя на массив структур типа door_desc_t и помещения в поле desc_num количества этих структур. Дескрипторы передаются от сервера клиенту путем присваивания третьему аргументу door_return значения указателя на массив структур door_desc_t и помещения в четвертый аргумент количества передаваемых дескрипторов:

Рис. 15.4. Сервер файлов, передающий клиенту дескриптор