Настройка и работа в Linux




Процессы Системные вызовы fork() и exec() Нити - часть 2


Теперь рассмотрим более подробно, что же делается при выполнении вызова fork():

  1. Выделяется память для описателя нового процесса в таблице процессов
  2. Назначается идентификатор процесса PID
  3. Создается логическая копия процесса, который выполняет fork() – полное копирование содержимого виртуальной памяти родительского процесса, копирование составляющих ядерного статического и динамического контекстов процесса-предка
  4. Увеличиваются счетчики открытия файлов (порожденный процесс наследует все открытые файлы родительского процесса).
  5. Возвращается PID в точку возврата из системного вызова в родительском процессе и 0 – в процессе-потомке.

Общая схема управления процессами
Каждый процесс может порождать полностью идентичный процесс с помощью fork(). Родительский процесс может дожидаться окончания выполнения всех своих процессов-потомков с помощью системного вызова wait.
В любой момент времени процесс может изменить содержимое своего образа памяти, используя одну из разновидностей вызова exec. Каждый процесс реагирует на сигналы и, естественно, может установить собственную реакцию на сигналы, производимые операционной системой. Приоритет процесса может быть изменен с помощью системного вызова nice.

Сигнал – способ информирования процесса ядром о происшествии какого-то события. Если возникает несколько однотипных событий, процессу будет подан только один сигнал. Сигнал означает, что произошло событие, но ядро не сообщает сколько таких событий произошло.

Примеры сигналов:

  1. окончание порожденного процесса (например, из-за системного вызова exit (см. ниже))
  2. возникновение исключительной ситуации
  3. сигналы, поступающие от пользователя при нажатии определенных клавиш.


Установить реакцию на поступление сигнала можно с помощью системного вызова signal
func = signal(snum, function);

snum – номер сигнала, а function – адрес функции, которая должна быть выполнена при поступлении указанного сигнала. Возвращаемое значение – адрес функции, которая будет реагировать на поступление сигнала. Вместо function можно указать ноль или единицу. Если был указан ноль, то при поступлении сигнала snum выполнение процесса будет прервано аналогично вызову exit. Если указать единицу, данный сигнал будет проигнорирован, но это возможно не для всех процессов.

С помощью системного вызова kill можно сгенерировать сигналы и передать их другим процессам.
kill(pid, snum);
где pid – идентификатор процесса, а snum – номер сигнала, который будет передан процессу. Обычно kill используется для того, чтобы принудительно завершить («убить») процесс.
Pid состоит из идентификатора группы процессов и идентификатора процесса в группе. Если вместо pid указать нуль, то сигнал snum будет направлен всем процессам, относящимся к данной группе (понятие группы процессов аналогично группе пользователей). В одну группу включаются процессы, имеющие общего предка, идентификатор группы процесса можно изменить с помощью системного вызова setpgrp. Если вместо pid указать -1, ядро передаст сигнал всем процессам, идентификатор пользователя которых равен идентификатору текущего выполнения процесса, который посылает сигнал.

Таблица 1. Номера сигналов
 

Номер Название Описание
01 SIGHUP  Освобождение линии (hangup).
02 SIGINT Прерывание (interrupt). 
03 SIGQUIT Выход (quit). 
04 SIGILL Некорректная команда (illegal instruction). Не переустанавливается при перехвате. 
05 SIGTRAP Трассировочное прерывание (trace trap). Не переустанавливается при перехвате.
06 SIGIOT или SIGABRT Машинная команда IOT. 
07 SIGEMT Машинная команда EMT. 
08 SIGFPE Исключительная ситуация при выполнении операции с вещественными числами (floating-point exception)
09 SIGKILL Уничтожение процесса (kill). Не перехватывается и не игнорируется.
10 SIGBUS Ошибка шины (bus error).
11 SIGSEGV Некорректное обращение к сегменту памяти (segmentation violation).
12 SIGSYS Некорректный параметр системного вызова (bad argument to system call).
13 SIGPIPE Запись в канал, из которого некому читать (write on a pipe with no one to read it).
14 SIGALRM Будильник 
15 SIGTERM  Программный сигнал завершения
16 SIGUSR1 Определяемый пользователем сигнал 1
17 SIGUSR2 Определяемый пользователем сигнал 2 
18 SIGCLD Завершение порожденного процесса (death of a child).
19 SIGPWR Ошибка питания
22 Регистрация выборочного события

Сигналы (точнее их номера) описаны в файле singnal.h

Для нормального завершение процесса используется вызов
exit(status);
где status – это целое число, возвращаемое процессу-предку для его информирования о причинах завершения процесса-потомка.
Вызов exit может задаваться в любой точке программы, но может быть и неявным, например при выходе из функции main (при программировании на C) оператор return 0 будет воспринят как системный вызов exit(0);
 




Содержание  Назад  Вперед