1. Ищет задание, частью которого является процесс.
2. Помечает программу как завершенную (устанавливая сохраненный pid равным 0) и уменьшает количество работающих программ в задании на единицу.
Если задание, содержавшее завершенный процесс, не имеет других работающих процессов, что всегда верно для данной версии
ladsh
, оболочка печатает сообщение пользователю о том, что процесс завершен, и удаляет задание из списка фоновых процессов.
Процедура
main
из
ladsh1.с
контролирует поток управления оболочки. Если при ее запуске ей передан аргумент, он трактуется как имя файла, из которого нужно читать последовательность команд. В противном случае в качестве источника команд используется
stdin
. Затем программа игнорирует сигнал
SIGTTOU
. Это элемент "магии" управления заданиями, который обеспечивает, что все происходит гладко. Смысл этого будет пояснен
в главе 15. Пока что это только скелет.
Остаток функции
main
составляет главный цикл программы. Условие выхода из цикла не предусмотрено. Программа завершается вызовом
exit
внутри функции
runCommand
.
Переменная
nextCommand
указывает на исходное (не разобранное) строковое представление следующей команды, которая должна быть выполнена, либо
NULL
, если команда должна быть прочитана из входного файла, коим обычно является
stdin
. Когда никакое задание не выполняется на переднем плане,
ladsh
вызывает
checkJobs
для проверки выполняющихся фоновых заданий, читает следующую команду из входного файла, если
nextCommand
равно
NULL
, затем разбирает и выполняет следующую команду.
Когда выполняется задание переднего плана,
ladsh1.с
ожидает завершения одного из процессов задания переднего плана. Когда все процессы задания переднего плана завершены, задание исключается из списка запущенных заданий и
ladsh1.с
читает следующую команду, как описано выше.
10.8. Создание клонов
Хотя
fork
является традиционным способом создания новых процессов в Unix, Linux также предлагает системный вызов
call
, позволяющий процессам дублироваться с указанием ресурсов, которые родительский процесс должен разделять со своими потомками.
int clone(int flags);
Это ненамного отличается от
fork
. Единственная разница в наличии параметра
flags
. Он должен быть установлен равным сигналу, который посылается родительскому процессу, когда потомок завершает работу (обычно это
SIGCHLD
), объединенному логическим "или" с любым сочетанием перечисленных ниже флагов, определенных в
<sched.h>
.
CLONE_VM
Два процесса разделяют пространство виртуальной памяти (включая стек).
CLONE_FS
Разделяется информация файловой системы (такая как текущий каталог).
CLONE_FILES
Разделяются открытые файлы.
CLONE_SIGHAND
Обработчики сигналов разделяются двумя процессами.
Когда ресурсы разделяется двумя процессами, оба они видят эти ресурсы идентично. Если указан
CLONE_SIGHAND
, то когда один процесс заменяет обработчик определенного сигнала, оба начинают использовать новый обработчик (подробности об обработчиках сигналов представлены в главе 12). Когда используется
CLONE_FILES
, разделяются не только наборы открытых файлов, но также текущие позиции в каждом файле. Значения возврата для
clone
те же самые, что и у
fork
.
Если для доставки родительскому процессу специфицирован сигнал, отличный от
SIGCHLD
, то семейство функций
wait
по умолчанию не будет возвращать информацию об этих процессах. Если вы хотите получать информацию об этих процессах, как и в случае процессов, использующих нормальный механизм
SIGCHLD
, то флаг
__WCLONE
должен быть объединен с помощью логического "или" с параметром
flags
вызова
wait
. Хотя такое поведение может показаться странным, оно обеспечивает большую гибкость. Если бы функция
wait
возвращала информацию о клонированных процессах, было бы сложнее построить стандартные библиотеки потоков вокруг
clone
, потому что
wait
должна возвращать информацию о других потоках, а также о дочерних процессах.
Хотя и не рекомендуется, чтобы приложения непосредственно использовали
clone
, доступно множество библиотек пространства пользователя, которые применяют
clone
и предоставляют полностью POSIX-совместимую реализацию потоков. Библиотека
glibc
включает
libthread
—
наиболее популярную реализацию потоков. Теме программирования потоков POSIX посвящено несколько хороших книг, среди которых [4] и [23].
Глава 11
Простое управление файлами
Файлы — это наиболее распространенная абстракция ресурсов, используемая в мире Unix. Такие ресурсы, как память, дисковое пространство, устройства и каналы межпроцессного взаимодействия (IPC), могут быть представлены в виде файлов. Поддерживая унифицированную абстракцию для этих ресурсов, Unix уменьшает количество программных интерфейсов, которые обязан знать программист. Ниже перечислены ресурсы, доступные через файловые операции.
• Обычные файлы. Это то, о чем большинство пользователей компьютеров думают как о файлах. Они служат репозиториями данных, которые могут расти до необходимых размеров, и обеспечивают произвольный доступ. Файлы Unix являются байт-ориентированными — любое другое логическое представление является результатом программных преобразований; ядро ничего не знает о них.
• Каналы (pipes). Простейший механизм IPC в Unix. Обычно один процесс пишет информацию в канал в то время как другой читает из него. Каналы — это то, что командные оболочки используют для перенаправления ввода-вывода (например,
ls -LR | grep notes
или
ls | more
), и многие программы применяют каналы для того, чтобы передавать свой ввод программам, запущенным в виде их подпроцессов. Существуют два типа каналов: именованные и неименованные. Неименованные каналы создаются по мере необходимости и исчезают, как только читатель и писатель на концах канала закрывают его. Неименованные каналы называются так, потому что они не существуют в файловой системе и потому не имеют файловых имен [36] . Именованные каналы обладают именами файлов, и имя файла используется для того, чтобы позволить двум независимым процессам общаться через канал (подобно тому, как работают сокеты доменов Unix (см. главу 17)). Каналы также известны как FIFO (first-in-first-out), потому что данные упорядочены в манере "первым вошел — первым вышел".
36
В среде Linux файловая система
/proc
включает информацию о каждом файле, открытом в системе в данный момент. Хотя это значит, что неименованные каналы могут быть найдены в файловой системе, все же они не имеют постоянных имен, потому что исчезают при завершении процесса, использующего их.
• Каталоги. Специальные файлы, которые содержат списки файлов, хранящихся внутри них. Старые реализации Unix позволяли программам читать и писать их в той же манере, что и обычные файлы. Чтобы обеспечить большую степень абстракции, добавлен специальный набор системных вызовов для обеспечения манипуляций каталогами, хотя каталоги по-прежнему открываются и закрываются подобно обычным файлам. Эти функции рассматриваются в главе 14.
• Файлы устройств. Большинство физических устройств представлены в виде файлов. Есть два типа файлов устройств: блочные устройства и символьные устройства. Файлы блочных устройств представляют аппаратные устройства [37] , которые не могут быть прочитаны побайтно; они должны читаться блоками определенного размера. В Linux блочные устройства принимают специальное управление от ядра [38] и могут содержать файловые системы [39] . Дисковые приводы, включая CD-ROM и RAM-диски, являются наиболее часто используемыми блочными устройствами. Символьные устройства могут быть прочитаны по одному символу за раз, и ядро не представляет для них никаких средств кэширования или упорядочивания. Модемы, терминалы, принтеры, звуковые карты и мыши — все это символьные устройства. Традиционно к каждому из них привязана некая сущность в каталоге
/dev
, что позволяет пользовательским процессам получать доступ к ресурсам устройств как к файлам.
37
Не все блочные устройства представляют реальное оборудование. Более правильное описание блочных устройств — это нечто, на чем может располагаться файловая система; блочное устройство обратной связи (loopback block device) отображает на обычный файл логическое блочное устройство, что позволяет файлам содержать в себе целые файловые системы.
38
Точнее говоря, они кэшируются и доступ к ним упорядочен.
39
Это отличается от ряда систем, которые способны монтировать файловые системы как на символьных устройствах, так и на блочных.