UNIX: взаимодействие процессов

27 if (signo == SIGUSR1) {
28 Mq_notify(mqd, &sigev); /* перерегистрируемся */
29 while ((n = mq_receive(mqd, buff, attr.mq_msgsize, NULL)) >= 0) {
30 printf("read %ld bytes\n", (long) n);
31 }
32 if (errno != EAGAIN)
33 err_sys("mq_receive error");
34 }
35 }
36 exit(0);
37 }

Инициализация набора сигналов и блокировка SIGUSR1

18-20 Инициализируется один набор сигналов, содержащий только SIGUSR1, а затем этот сигнал блокируется sigprocmask.

Ожидание сигнала

26-34 Мы блокируем выполнение программы и ждем прихода сигнала, вызвав sigwait. При получении сигнала SIGUSR1 мы перерегистрируемся на уведомление и считываем все доступные сообщения.

ПРИМЕЧАНИЕ

Функция sigwait часто используется в многопоточных процессах. Действительно, глядя на прототип функции, мы можем заметить, что возвращаемое значение будет 0 или одной из ошибок Еххх, что весьма похоже на функции Pthread. Однако в многопоточном процессе нельзя пользоваться sigprocmask — вместо нее следует вызывать pthread_ sigmask, которая изменяет маску сигналов только для вызвавшего ее потока. Аргументы pthread_sigmask совпадают с аргументами sigprocmask.

Существуют два варианта функции sigwait: sigwaitinfo возвращает структуру siginfo_t (которая будет определена в следующем разделе) и предназначена для использования с надежными сигналами; функция sigtimedwait также возвращает структуру siginfo_t и позволяет вызывающему процессу установить ограничение по времени на ожидание.

Большая часть книг о многопоточном программировании, таких как [3], рекомендуют пользоваться sigwait для обработки всех сигналов в многопоточном процессе и не использовать асинхронные обработчики. 

Пример: очереди сообщений Posix и функция select

Дескриптор очереди сообщений (переменная типа mqd_t) не является «обычным» дескриптором и не может использоваться с функциями select и poll (глава 6 [24]). Тем не менее их можно использовать вместе с каналом и функцией mq_notify. (Аналогичный метод применен в разделе 6.9 для очередей System V, где создается дочерний процесс и канал связи.) Прежде всего обратите внимание, что, согласно табл. 5.1, функция write принадлежит к группе async-signal-safe, поэтому она может вызываться из обработчика сигналов. Программа приведена в листинге 5.12.

Листинг 5.12. Использование уведомления с помощью сигнала и канала

//pxmsg/mqnotifysig5.c
1 #include "unpipc.h"
2 int pipefd[2];
3 static void sig_usr1(int);

4 int
5 main(int argc, char **argv)
6 {
7 int nfds;
8 char c;
9 fd_set rset;
10 mqd_t mqd;
11 void *buff;
12 ssize_t n;
13 struct mq_attr attr;
14 struct sigevent sigev;
15 if (argc != 2)
16 err_quit("usage: mqnotifysig5 <name>");
17 /* открытие очереди, получение атрибутов, выделение буфера */
18 mqd = Mq_open(argv[1], O_RDONLY | O_NONBLOCK);
19 Mq_getattr(mqd, &attr);
20 buff = Malloc(attr.mq_msgsize);
21 Pipe(pipefd);
22 /* установка обработчика, включение уведомления */
23 Signal(SIGUSR1, sig_usr1);
24 sigev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL;
25 sigev.sigev_signo = SIGUSR1;
26 Mq_notify(mqd, &sigev);
27 FD_ZERO(&rset);
28 for (;;) {
29 FD_SET(pipefd[0], &rset);
30 nfds = Select(pipefd[0] + 1, &rset, NULL, NULL, NULL);
31 if (FD_ISSET(pipefd[0], &rset)) {
32 Read(pipefd[0], &c, 1);
33 Mq_notify(mqd, &sigev); /* перерегистрируемся */
34 while ((n = mq_receive(mqd, buff, attr.mq_msgsize, NULL)) >= 0) {
35 printf("read %ld bytes\n", (long) n);
36 }
37 if (errno != EAGAIN)
38 err_sys("mq_receive error");
39 }
40 }
41 exit(0);
42 }

43 static void
44 sig_usr1(int signo)
45 {
46 Write(pipefd[1], "", 1); /* один байт – 0 */
47 return;
48 }

Создание канала

21 Мы создаем канал, в который обработчик сигнала произведет запись, когда будет получено уведомление о поступлении сообщения в очередь. Это пример использования канала внутри одного процесса.

Вызов select

27-40 Мы инициализируем набор дескрипторов rset и при каждом проходе цикла включаем бит, соответствующий дескриптору pipefd[0] (открытый на считывание конец канала). Затем мы вызываем функцию select, ожидая получения единственного дескриптора, хотя в типичном приложении именно здесь осуществлялось бы размножение дескрипторов одного из концов канала. Когда появляется возможность читать из канала, мы перерегистрируемся на уведомление и считываем все доступные сообщения.

Обработчик сигнала

43-48 Единственное, что делает обработчик сигнала, — записывает в канал 1 байт. Как мы уже отмечали, эта операция относится к разрешенным для асинхронных обработчиков.

Пример: запуск нового потока

Альтернативой снятию блокировки сигналом является присваивание sigev_notify значения SIGEV_THREAD, что приводит к созданию нового потока. Функция, указанная в sigev_notify_function, вызывается с параметром sigev_value. Атрибуты нового канала указываются переменной sigev_notify_attributes, которая может быть и нулевым указателем, если нас устраивают устанавливаемые по умолчанию атрибуты. Текст программы приведен в листинге 5.13.

Листинг 5.13. Функция mq_notify, запускающая новый программный поток

//pxmsg/mqnotifythread1.с
1 #include "unpipc.h"
2 mqd_t mqd;
3 struct mq_attr attr;
4 struct sigevent sigev;
5 static void notify_thread(union sigval); /* наш поток */

6 int
7 main(int argc, char **argv)
8 {