Linux программирование в примерах

  
10.8.3. Родительский надзор: три различные стратегии
 
Как описано в разделе 9.1.1 «Создание процесса: 
fork()
», одним побочным эффектом вызова 
fork()
 является создание между процессами отношений родитель-потомок. Родительский процесс может ждать завершения одного или более из своих потомков и получить статус завершения порожденного процесса посредством одного из семейства системных вызовов 
wait()
.
Завершившиеся порожденные процессы, которых никто не ожидал, называются зомби (zombies). Обычно каждый раз при завершении порожденного процесса ядро посылает родительскому процессу сигнал 
SIGCHLD
 [112]. Действием по умолчанию является игнорирование этого сигнала. В этом случае процессы зомби накапливаются до тех пор, пока родитель не вызовет 
wait()
 или не закончится сам. В последнем случае процессы зомби получают в качестве нового родителя системный процесс 
init
 (PID 1), который получает от них результаты как часть своей обычной работы. Сходным образом, активные потомки также получают родителем 
init
, и их результаты будут собраны при их завершении.
SIGCHLD
 используется для большего, чем уведомление о завершении потомка. Каждый раз при остановке потомка (посредством одного из обсужденных ранее сигналов управления заданиями) родителю также посылается 
SIGCHLD
. Стандарт POSIX указывает, что 
SIGCHLD
 «может быть послан» также, когда помок вновь запускается; очевидно, среди оригинальных Unix-систем имеются различия.
Сочетание флагов для поля 
sa_flags
  в 
struct sigation
 и использование 
SIG_IGN
 в качестве действия для 
SIGCHLD
 позволяет изменить способ обработки ядром остановок, возобновления или завершения потомков.
Как и с сигналами в общем, описанные здесь интерфейсы и механизмы сложны, поскольку они развивались с течением времени.
  
10.8.3.1. Плохие родители: полное игнорирование потомков
 
Простейшим действием, которое вы можете сделать, является изменение действия для 
SIGCHLD
 на 
SIG_IGN
. В этом случае завершившиеся потомки не становятся зомби. Вместо этого статус их завершения отбрасывается, и они полностью удаляются из системы.
Другой возможностью, дающей такой же результат, является использование флага 
SA_NOCLDWAIТ
. В коде:
/* Старый стиль: */        /* Новый стиль: */
signal(SIGCHLD, SIG_IGN);  struct sigaction sa;
                           sa.sa_handler = SIG_IGN;
                           sa.sa_flags = SA_NOCLDWAIT;
                           sigemptyset(&sa.sa_mask);
                           sigaction(SIGCHLD, &sa, NULL);
  
10.8.3.2. Снисходительные родители: минимальный надзор
 
В качестве альтернативы можно беспокоиться лишь о завершении потомка и не интересоваться простыми изменениями состояния (остановке и возобновлении). В этом случае используйте флаг 
SA_NOCLDSTOP
 и установите обработчик сигнала, вызывающий 
wait()
 (или родственную ей функцию) для получения данных процесса.
В общем вы не можете ожидать получать по одному сигналу 
SIGCHLD
 на каждого завершающегося потомка. Следует считать, что 
SIGCHLD
 означает «завершился по крайней мере один потомок» и быть готовым собрать при обработке 
SIGCHLD
 сведения о как можно большем числе потомков.
Следующая программа, 
ch10-reap1.с
, блокирует 
SIGCHLD
 до тех пор, пока не будет готова восстановить потомков.
1  /* ch10-reap1.с --- демонстрирует управление SIGCHLD с использованием цикла */
2
3  #include <stdio.h>
4  #include <errno.h>
5  #include <signal.h>
6  #include <string.h>
7  #include <sys/types.h>
8  #include <sys/wait.h>
9
10 #define MAX_KIDS 42
11 #define NOT_USED -1
12
13 pid_t kids[MAX_KIDS];
14 size_t nkids = 0;
Массив потомков отслеживает ID порожденных процессов. Если элемент содержит 
NOT_USED
, он не представляет необработанного потомка. (Его инициализируют строки 89–90 внизу) 
nkids
 указывает, сколько значений в 
kids
 следует проверить.
16 /* format_num --- вспомогательная функция, поскольку нельзя использовать [sf]printf() */
17
18 const char *format_num(int num)
19 {
20 #define NUMSIZ 30
21  static char buf[NUMSIZ];
22  int i;
23
24  if (num <= 0) {
25   strcpy(buf, "0");
26   return buf;
27  }
28
29  i = NUMSIZ - 1;
30  buf[i--] = '\0';
31
32  /* Преобразует цифры обратно в строку. */
33  do {
34   buf[i--] = (num % 10) + '0';
35   num /= 10;
36  } while (num > 0);
37
38  return &buf[i+1];
39 }
Поскольку обработчики сигналов не должны вызывать функции семейства 
printf()
, мы предусмотрели для преобразования десятичного сигнала или номера PID в строку простую «вспомогательную» функцию 
format_num()
. Это примитивно, но работает.