UNIX: взаимодействие процессов

■ Для работы с сигналами реального времени добавлено несколько новых функций. Например, для отправки сигнала какому-либо процессу используется функция sigqueue вместо kill. Новая функция позволяет отправить вместе с сигналом структуру sigval.

Сигналы реального времени порождаются нижеследующими функциями Posix.1, определяемыми значением si_code, которое хранится в структуре siginfo_t, передаваемой обработчику сигнала.

■ SI_ASYNCIO — сигнал был порожден по завершении асинхронного запроса на ввод или вывод одной из функций Posix aio_XXX, которые мы не рассматриваем;

■ SI_MESGQ — сигнал был порожден при помещении сообщения в пустую очередь сообщений (как в разделе 5.6); 

■ SI_QUEUE — сигнал был отправлен функцией sigqueue. Пример будет вскоре приведен;

■ SI_TIMER — сигнал был порожден по истечении установленного функцией timer_settime времени. Эту функцию мы не описываем;

■ SI_USER — сигнал был отправлен функцией kill.

Если сигнал был порожден каким-либо другим событием, si_code будет иметь значение, отличающееся от приведенных выше. Значение поля si_value структуры siginfo_t актуально только в том случае, если si_code имеет одно из следующих значений: SI_ASYNCIO, SI_MESGQ, SI_QUEUE и SI_TIMER.

Пример

В листинге 5.14 приведен пример программы, демонстрирующей использование сигналов реального времени. Программа вызывает fork, дочерний процесс блокирует три сигнала реального времени, родительский процесс отправляет девять сигналов (три раза отсылается каждый из заблокированных сигналов), затем дочерний процесс разблокирует сигналы и мы смотрим, сколько раз будет получен каждый из них и в каком порядке они придут.

Листинг 5.14. Тестовая программа, иллюстрирующая работу с сигналами реального времени

//rtsignals/test1.c
1 #include "unpipc.h"
2 static void sig_rt(int, siginfo_t *, void *);

3 int
4 main(int argc, char **argv)
5 {
6 int i, j;
7 pid_t pid;
8 sigset_t newset;
9 union sigval val;
10 printf("SIGRTMIN = %d, SIGRTMAX = %d\n", (int) SIGRTMIN, (int) SIGRTMAX);
11 if ((pid = Fork) == 0) {
12 /* дочерний процесс блокирует 3 сигнала */
13 Sigemptyset(&newset);
14 Sigaddset(&newset, SIGRTMAX);
15 Sigaddset(&newset, SIGRTMAX – 1);
16 Sigaddset(&newset, SIGRTMAX – 2);
17 Sigprocmask(SIG_BLOCK, &newset, NULL);
18 /* установка обработчика с флагом SA_SIGINFO */
19 Signal_rt(SIGRTMAX, sig_rt);
20 Signal_rt(SIGRTMAX – 1, sig_rt);
21 Signal_rt(SIGRTMAX – 2, sig_rt);
22 sleep(6); /* родительский процесс посылает все сигналы */
23 Sigprocmask(SIG UNBLOCK, &newset, NULL); /* разблокируемся */
24 sleep(3); /* получаем сигналы */
25 exit(O);
26 }
27 /* родительский процесс отправляет сигналы */
28 sleep(3); /* дочерний процесс блокирует сигналы */
29 for (i = SIGRTMAX; i >= SIGRTMAX – 2; i--) {
30 for (j = 0; j <= 2; j++) {
31 val.sival_int = j;
32 Sigqueue(pid, i, val);
33 printf("sent signal %d, val = %d\n", i, j);
34 }
35 }
36 exit(0);
37 }

38 static void
39 sig_rt(int signo, siginfo_t *info, void *context)
40 {
41 printf(received signal #%d, code = %d, ival = %d\n",
42 signo.info->si_code, info->si_value.sival_int);
43 }

Вывод номеров сигналов реального времени

10 Мы печатаем наибольший и наименьший номера сигналов реального времени, чтобы узнать, сколько их предоставляется в данной реализации. Мы преобразуем обе константы к типу integer, поскольку в некоторых реализациях они определяются как макросы, требующие вызова sysconf, например:

#define SIGRTMAX (sysconf(_SC_RTSIG_MAX))

и функция sysconf возвращает целое типа long (см. упражнение 5.4).

Вызов fork и блокирование трех сигналов реального времени

11-17 Запускается дочерний процесс, который вызывает sigprocmask для блокировки трех используемых сигналов реального времени: SIGRTMAX, SIGRTMAX-1 и SIGRTMAX-2.

Установка обработчика сигнала

18-21 Мы вызываем функцию signal_rt (приведенную в листинге 5.15) для установки функции sig_rt в качестве обработчика трех указанных выше сигналов реального времени. Функция устанавливает флаг SA_SIGINFO, и поскольку эти три сигнала являются сигналами реального времени, мы можем ожидать, что они будут обрабатываться соответствующим образом. Эта функция также устанавливает маску сигналов, блокируемых на время выполнения обработчика.

Ожидание порождения сигналов родительским процессом, разблокирование сигналов

22-25 Дочерний процесс ждет 6 секунд, пока родительский породит девять сигналов. Затем вызывается sigprocmask для разблокирования трех сигналов реального времени. Это позволяет всем помещенным в очередь сигналам достичь адресата. Затем делается пауза еще на три секунды, чтобы обработчик успел вызвать printf девять раз, после чего дочерний процесс завершает свою работу.

Родительский процесс отправляет девять сигналов

27-36 Родительский процесс ждет три секунды, пока дочерний не заблокирует все требуемые сигналы. Затем родительский процесс порождает три экземпляра каждого из трех сигналов реального времени: i принимает 3 значения, a j принимает значения 0, 1 и 2 для каждого из значений i. Мы преднамеренно порождаем сигналы начиная с наибольшего номера, поскольку ожидаем, что они будут получены начиная с наименьшего. Мы также отсылаем с каждым из сигналов новое значение sigval_int, чтобы проверить, что копии одного и того же сигнала доставляются в том же порядке, в каком они были отправлены, то есть очередь действительно является очередью.