Многопоточное программирование (лекция 4). Создание процессов, copy-on-write, атрибуты процесса, ожидание потомка презентация

Содержание

Создание процессов pid_t fork();

Слайд 1Многопоточное программирование
Дмитрий Калугин-Балашов
Лекция №4

Слайд 2Создание процессов
pid_t fork();

Слайд 3Создание процессов
pid_t fork();
pid_t vfork();

Слайд 4Создание процессов
pid_t fork();
pid_t vfork();
pid_t forkpty(int *amaster,
char *name,
const

struct termios *termp,
const struct winsize *winp);


Слайд 5Copy-on-write

Слайд 6Copy-on-write

Слайд 7Copy-on-write

Слайд 8Copy-on-write

Слайд 9Copy-on-write
fork()

Слайд 10Copy-on-write
fork()

Слайд 11Copy-on-write
fork()
?

Слайд 12Copy-on-write
fork()
?

Слайд 13Copy-on-write
fork()

Слайд 14Дерево процессов
init













Слайд 15Атрибуты процесса
PID и PPID (Parent PID).
pid_t getpid();
pid_t getppid();

Слайд 16Атрибуты процесса
PID и PPID (Parent PID).
pid_t getpid();
pid_t getppid();

// PID=1 для init.

//

Если родительский процесс завершается,
// потомок получает PPID=1.

Слайд 17Атрибуты процесса
UID, GID, EUID, EGID.
// “Кто создал?”
// (Реальные идентификаторы пользователя и

группы).

uid_t getuid();
int setuid(uid_t uid);
gid_t getgid();
int setgid(gid_t gid);

// “От чьего лица выполняется?”
// (Эффективные идентификаторы пользователя и группы).

uid_t geteuid();
int seteuid(uid_t uid);
gid_t getegid();
int setegid(gid_t gid);

Слайд 18Атрибуты процесса
Корневой каталог.
int chroot(const char *path);

// --- /var/new_root/somefile.txt
// --- chroot(“/var/new_root”);
// ---

/somefile.txt

Слайд 19Атрибуты процесса
Рабочий каталог.
int chdir(const char *path);
int fchdir(int fd);

Слайд 20Атрибуты процесса
Приоритет.
int nice(int incr);

// NZERO = 20
// NICE = 0..39
// NICE-20

Слайд 21Атрибуты процесса
Ограничения.
int getrlimit(int resource, struct rlimit *rlp);
int setrlimit(int resource, const struct

rlimit *rlp);

struct rlimit {
rlim_t rlim_cur;
rlim_t rlim_max;
}

// RLIMIT_CORE, RLIMIT_CPU, RLIMIT_DATA, RLIMIT_FSIZE, RLIMIT_NOFILE, RLIMIT_STACK, RLIMIT_AS

// RLIM_SAVED_MAX, RLIM_SAVED_CUR, RLIM_INFINITY



Слайд 22Атрибуты процесса
Ограничения.
long ulimit(int cmd, …); // Устаревший

int getrusage(int who, struct rusage

*r_usage);
// RUSAGE_SELF, RUSAGE_CHILDREN

int prlimit(pid_t pid,
int resource,
const struct rlimit *new_limit,
struct rlimit *old_limit);

Слайд 23Атрибуты процесса
Переменные окружения.
extern char **environ;
// Имя=Значение
// Имя=Значение
// ...
// Имя=Значение
// \0

char *getenv(const

char *var);
int putenv(char *string);
int setenv(const char *var, const char *val, int overwrite);
int unsetenv(const char *var);


Слайд 24Порождение процесов
Порождение процесса через exec.
int execl(const char *path, const char *arg,

...);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execle(const char *path, const char *arg, ..., char * const envp[]);
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);  
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);

Слайд 25Порождение процесов
Порождение процесса через exec.
int execl(const char *path, const char *arg,

...);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execle(const char *path, const char *arg, ..., char * const envp[]);
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);  
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);

Слайд 26Порождение процесов
Порождение процесса через exec.
int execl(const char *path, const char *arg,

...);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execle(const char *path, const char *arg, ..., char * const envp[]);
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);  
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);

Слайд 27Порождение процесов
Порождение процесса через exec.
int execl(const char *path, const char *arg,

...);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execle(const char *path, const char *arg, ..., char * const envp[]);
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);  
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);

Слайд 28Порождение процесов
Порождение процесса через exec.
int execl(const char *path, const char *arg,

...);
int execv(const char *path, char *const argv[]);
int execle(const char *path, const char *arg, ..., char * const envp[]);
int execve(const char *path, char *const argv[], char *const envp[]);  
int execlp(const char *file, const char *arg, ...);
int execvp(const char *file, char *const argv[]);

Слайд 29Порождение процесов
Порождение процесса через system.
int system(const char *command);

Слайд 30Ожидание потомка
Как предотвратить зомби?
pid_t waitpid(pid_t pid, int *statusp, int options);

// pid

<- PID или -1
// options <- WNOHANG
// wait(&status) = waitpid(-1, &status, 0);


Слайд 31Исполнение процесса
Рождение

Слайд 32Исполнение процесса
Рождение
Готовность

Слайд 33Исполнение процесса
Рождение
Готовность
Выполнение
Ожидание

Слайд 34Исполнение процесса
Рождение
Готовность
Выполнение
Ожидание
Смерть

Слайд 35Сигналы





read(…)





Слайд 36Сигналы





read(…)





SIGNAL

Слайд 37Сигналы





read(…)





SIGNAL
errno = EINTR

Слайд 38Сигналы
Основые типы сигналов.
kill –l

SIGABRT
SIGALRM
SIGCHLD
SIGINT
SIGTERM
SIGKILL
SIGUSR1
SIGUSR2
SIGHUP

SIGRTMIN
SIGRTMAX

Слайд 39Сигналы
ANSI C.
void handler(int signum)
{
// ...
}

// ANSI C
signal(SIGUSR1, handler);
signal(SIGUSR2, SIG_IGN);
signal(SIGTERM,

SIG_DFL);

Слайд 40Сигналы
POSIX.
// POSIX
struct sigaction {
void (*sa_handler)(int);
void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t

*, void *);
sigset_t sa_mask;
int sa_flags;
void (*sa_restorer)(void);
}

Слайд 41Сигналы
POSIX.
// POSIX
struct sigaction {
void (*sa_handler)(int);
void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t

*, void *);
sigset_t sa_mask;
int sa_flags;
void (*sa_restorer)(void);
}

Слайд 42Сигналы
POSIX.
// POSIX
struct sigaction {
void (*sa_handler)(int);
void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t

*, void *);
sigset_t sa_mask;
int sa_flags;
void (*sa_restorer)(void);
}

int sigemptyset(sigset_t *set);
int sigfillset(sigset_t *set);
int sigaddset(sigset_t *set, int signum);
int sigdelset(sigset_t *set, int signum);
int sigismember(const sigset_t *set, int signum);

Слайд 43Сигналы
POSIX.
// POSIX
struct sigaction {
void (*sa_handler)(int);
void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t

*, void *);
sigset_t sa_mask;
int sa_flags; // SA_NODEFER, SA_RESETHAND, SA_SIGINFO, SA_RESTART
void (*sa_restorer)(void);
}

int sigemptyset(sigset_t *set);
int sigfillset(sigset_t *set);
int sigaddset(sigset_t *set, int signum);
int sigdelset(sigset_t *set, int signum);
int sigismember(const sigset_t *set, int signum);

Слайд 44Сигналы
POSIX.
// POSIX
struct sigaction {
void (*sa_handler)(int);
void (*sa_sigaction)(int, siginfo_t

*, void *);
sigset_t sa_mask;
int sa_flags; // SA_NODEFER, SA_RESETHAND, SA_SIGINFO, SA_RESTART
void (*sa_restorer)(void);
}

int sigemptyset(sigset_t *set);
int sigfillset(sigset_t *set);
int sigaddset(sigset_t *set, int signum);
int sigdelset(sigset_t *set, int signum);
int sigismember(const sigset_t *set, int signum);
int sigaction(int signum, const struct sigaction *act, struct sigaction *oldact);

Слайд 45Сигналы
siginfo_t.
union sigval {
int sival_int;
void *sival_ptr;
};
typedef struct

{
int si_signo;
int si_code; /* SI_USER, SI_KERNEL, SI_QUEUE, SI_TIMER */
union sigval si_value;
int si_errno;
pid_t si_pid;
uid_t si_uid;
void *si_addr;
int si_status;
int si_band;
} siginfo_t;

Слайд 46Сигналы
Отправка и ожидание сигнала.
int kill(pid_t pid, int signum);
int sigqueue(pid_t pid, int

sig, const union sigval value);

int raise(int signum); // Синхронно.
int abort(); // SIGABRT
unsigned alarm(unsigned secs); // SIGALRM

int pause();
int sigwait(const sigset_t *set, int *signum);


Слайд 47Сигналы
Безопасность.
volatile sig_atomic_t GlobalVariable;

Слайд 48Блокировка
File

Слайд 49Блокировка
File
PID
PID
PID
PID
PID

Слайд 50Блокировка
File
PID
PID
PID
PID
PID
READ
WRITE

Слайд 51Блокировка
File
PID
PID
PID
PID
PID
Exclusive lock
Exclusive lock

Слайд 52Блокировка
File
PID
PID
PID
PID
PID

Слайд 53Блокировка
File
PID
PID
PID
PID
PID

Слайд 54Блокировка
File
PID
PID
PID
PID
PID

Слайд 55Блокировка
File
PID
PID
PID
PID
PID
Exclusive lock
Exclusive lock
Exclusive lock
Exclusive lock

Слайд 56Блокировка
File
PID
PID
PID
PID
PID
Exclusive lock
Exclusive lock
Exclusive lock
Exclusive lock

Слайд 57Блокировка
File
PID
PID
PID
PID
PID
Exclusive lock
Exclusive lock
Exclusive lock
Exclusive lock

Слайд 58Блокировка
File
PID
PID
PID
PID
PID
Shared lock
Shared lock
Shared lock
Exclusive lock

Слайд 59Блокировка
Блокировки в коде.
flock(fd, LOCK_EX);
flock(fd, LOCK_SH);
flock(fd, LOCK_UN);

flock(fd, LOCK_EX | LOCK_NB);
flock(fd, LOCK_SH |

LOCK_NB);

Слайд 60Файлы блокировок
Что мы хотим?
if(lock(“filename”))
{
// Какие-то действия
unlock(“filename”);
}
else
{

// ...
}

Слайд 61Файлы блокировок
Реализация lock().
bool lock(char *filename)
{
int fd;
if(fd =

open(filename, O_WRONLY | O_CREATE | O_EXCL, 0)) == -1)
{
return false;
}
close(fd);
return true;
}

Слайд 62Файлы блокировок
Реализация lock().
bool lock(char *filename)
{
int fd;
if(fd =

open(filename, O_WRONLY | O_CREATE | O_EXCL, 0)) == -1)
{
return false;
}
close(fd);
return true;
}

Слайд 63Файлы блокировок
Реализация lock().
bool lock(char *filename)
{
int fd;
if(fd =

open(filename, O_WRONLY | O_CREATE | O_EXCL, 0)) == -1)
{
return false;
}
close(fd);
return true;
}

Слайд 64Файлы блокировок
Реализация unlock().
bool unlock(char *filename)
{
unlink(filename);
return true;
}

Слайд 65Общие смещения в файлах
Какой-то файл…

Слайд 66Общие смещения в файлах
Какой-то файл…
Процесс 1

Слайд 67Общие смещения в файлах
Какой-то файл…
Процесс 1

Слайд 68Общие смещения в файлах
Какой-то файл…
Процесс 1

Слайд 69Общие смещения в файлах
Какой-то файл…
Процесс 1

fd

Слайд 70Общие смещения в файлах
Какой-то файл…
Процесс 1

fd
Процесс 2
fd
fork()

Слайд 71Общие смещения в файлах
Какой-то файл…
Процесс 1

fd
Процесс 2
fd
fork()
Position

Слайд 72Общие смещения в файлах
Какой-то файл…
Процесс 1

fd
Процесс 2
fd
fork()
Position

Слайд 73Общие смещения в файлах
Какой-то файл…
Процесс 1

fd
Процесс 2
fd
fork()
Position
lseek(fd, NUMBER, SEEK_SET);

Слайд 74Общие смещения в файлах
Какой-то файл…
Процесс 1

fd
Процесс 2
fd
fork()
Position
lseek(fd, NUMBER, SEEK_SET);
lseek(fd, 0, SEEK_CUR);

Слайд 75Неименованные каналы
int pipe(int fd[2]);

Слайд 76Неименованные каналы
fd[1] fd[0]

Слайд 77Неименованные каналы
fd[1] fd[0]
Канал

Слайд 78Неименованные каналы
fd[1] fd[0]
Канал

Слайд 79Неименованные каналы
fd[1] fd[0]
Канал

Слайд 80Неименованные каналы
fd[1] fd[0]
Канал
fd[1]

fd[0]

Слайд 81Неименованные каналы
fd[1] fd[0]
Канал
fd[1]

fd[0]

Слайд 82Неименованные каналы
fd[1] fd[0]
Канал
fd[1]

fd[0]

Слайд 83Неименованные каналы
fd[1] fd[0]
Канал
fd[1]

fd[0]

Слайд 84Неименованные каналы
fd[1] fd[0]
Канал
fd[1]

fd[0]

Слайд 85Неименованные каналы
Канал



Слайд 86Неименованные каналы
Канал



PIPE_BUF

Слайд 87Неименованные каналы
Канал



PIPE_BUF
long v = fpathconf(pfd[0], _PC_PIPE_BUF);

Слайд 88Неименованные каналы
Пример конвейера.
who | sort | uniq | wc  

Слайд 89Неименованные каналы
who stdout
stdin sort stdout
stdin uniq stdout
stdin wc

Слайд 90Неименованные каналы
who stdout
stdin sort stdout
stdin uniq stdout
stdin wc

Слайд 91Неименованные каналы
who stdout
stdin sort stdout
stdin uniq stdout
stdin wc
Канал 1

Слайд 92Неименованные каналы
who stdout
stdin sort stdout
stdin uniq stdout
stdin wc
Канал 1
Канал 2

Слайд 93Неименованные каналы
who stdout
stdin sort stdout
stdin uniq stdout
stdin wc
Канал 1
Канал 2
Канал 3

Слайд 94Неименованные каналы
Дублирование дескрипторов.
int dup(int oldfd);
int dup2(int oldfd, int newfd); // dup2(N,

N) = N
int dup3(int oldfd, int newfd, int flags /* O_CLOEXEC */);

Слайд 95Неименованные каналы
Пример конвеера.
void who_wc() {
int pfd[2];
pipe(pfd);

if(!fork()) {
close(STDOUT_FILENO);
dup2(pfd[1], STDOUT_FILENO);
close(pfd[0]); close(pfd[1]);
execlp(“who”, “who”, NULL); }
if(!fork()) {
close(STDIN_FILENO);
dup2(pfd[0], STDIN_FILENO);
close(pfd[0]); close(pfd[1]);
execlp(“wc”, “wc”, “-l”, NULL); }
close(pfd[0]); close(pfd[1]);
wait(NULL); wait(NULL);
}

Слайд 96Неименованные каналы
popen и pclose.
FILE *popen(const char *command, const char *type);
int

pclose(FILE *stream);

Слайд 97Неименованные каналы
Двусторонние каналы.
int socketpair(int d, /* AF_UNIX */
int type,

int protocol,
int sv[2]);

Слайд 98Именованные каналы
FIFO.
int mkfifo(const char *path,
mode_t perms);

Слайд 99Дмитрий Калугин-Балашов
rvncerr@rvncerr.org

Похожие презентации

Веночки, обручи, ободки, заколки. Удивительный мир научных книг-2018 238
Секреты правильного ведения учета и формирования отчётности в 1С 216
Современные информационные технологии 297
Работа с файлами. Бинарные и текстовые файлы 385
E-mail 287
Основы программирования на языке Python 257

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика