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发信人: xian (我想用心来点亮希望), 信区: Linux
标题: Linux程式设计入门 - fork, pthread, and signals
发信站: 紫丁香 (Sun May 2 16:12:17 1999), 转信

fork()及signal经常运用在daemon守护神这一类常驻程式，另外像

a4c.tty/yact/chdrv这些中文终端机程式也有用到，一般如

Mozilla/Apache/Squid等大程式几乎都一定会用到。

虽然在UNIX下的程式写作，对thread的功能需求并非很大，但thread在现代的

作业系统中，几乎都已经存在了。pthread是Linux上的thread函数库，如果您

要在Linux下撰写多线程式，例如MP3播放程式，熟悉pthread的用法是必要的。

pthread及signal都可以用一大章来讨论。在这里，我只谈及最简单及常用的技

巧，当您熟悉这些基本技巧的运用後，再找一些专门深入探讨pthread及signal

程式写作的书籍来研究。这些进阶的写法，用到的机会较少，将层次分明，学

习速度应该会比较快。

程序分歧fork()

fork()会产生一个与父程序相同的子程序，唯一不同之处在於其process

id(pid)。

如果我们要撰写守护神程式，或是例如网路伺服器，需要多个行程来同时提供

多个连线，可以利用fork()来产生多个相同的行程。

函数宣告

pid_tfork(void);

pid_tvfork(void);

返回值:

-1:失败。

0:子程序。

>0:将子程序的processid传回给父程序。

在Linux下fork()及vfork()是相同的东西。

范例一:fork.c

在这个范例中，我们示范fork()的标准用法。

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<unistd.h>

voidmain(void)

{

pid_tpid;

printf("hello\n");

pid=fork();

switch(pid){

case-1:printf("failure!\n");break;

case0:printf("Iamchild!\n");break;

default:printf("mychildis%d\n",pid);break;

}

for(;;){/*dosomethinghere*/}

}

编译:

gcc-oex1fork.c

执行结果:

./ex1&

hello

mychildis8650

Iamchild!

我们可以见到，使用fork()，可将一个程式分岐成两个。在分歧之前的程式码

只执行一次。

检验行程:

ps|grepex1

8649p0R0:40./ex1

8650p0R0:40./ex1

8649是父程序的pid，8650则为子程序的pid。

您会需要用到"killallex1"来杀掉两个行程。

范例二:daemon.c

在UNIX中，我们一般都利用fork()，来实作所谓的"守护神程式"，也就是DOS中

所谓的"常驻程式"。一般的技巧是将父程序结束，而子程序便成为"守护神"。

这个范例中，示范一般标准的daemon写法。

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<unistd.h>

voidmain(void)

{

pid_tpid;

pid=fork();

if(pid>0){

printf("daemononduty!\n");

exit(0);

}else

if(pid<0){

printf("Can'tfork!\n");

exit(-1);

}

for(;;){

printf("Iamthedaemon!\n");

sleep(3);

/*dosomethingyourownhere*/

}

}

编译:

gcc-oex2daemon.c

执行结果:

./ex2

daemononduty!

Iamthedaemon!

接下来每三秒钟，都会出现一个"Iamthedaemon!"的讯息，这表示您的程式

已经"长驻"在系统中了。

检验行程:

ps|grepex2

8753p0S0:00./ex2

注意到在范例一中，我们下的指令为"./ex1&"，而在范例二中为"./ex2"，没

有"&"符号。

范例三:lock.c

许多的时候，我们希望"守护神"在系统中只有一个，这时候会需要用到pid

lock的技巧。如果您注意到/var/run目录中的内容，您会发现到有许多的*.pid

档，观看其内容都是一些数字，这些数字其实就是该行程的pid。

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<unistd.h>

voidmain(void)

{

FILE*fp;

pid_tpid;

exit(-1);

}

act.sa_handler=quit;

act.sa_flags=0;

sigemptyset(&act.sa_mask);

sigaction(SIGTERM,&act,NULL);

sigaction(SIGHUP,&act,NULL);

sigaction(SIGINT,&act,NULL);

sigaction(SIGQUIT,&act,NULL);

sigaction(SIGUSR1,&act,NULL);

sigaction(SIGUSR2,&act,NULL);

for(;;){

sleep(3);

}

}

编译:

gcc-oex1lock.c

执行

./ex1

daemononduty!

送信号

我们先找出该守护神程式的pid

PID=`cat/var/run/lock.pid`

接下来利用kill来送信号

kill$PID

Receivesignal15

程式将会结束，并且/var/run/lock.pid将会被删除掉，以便下一次daemon再启

动。注意到如果quit函数内，没有放exit()，程式将永远杀不掉。

接下来送一些其它的信号试试看。

./ex1

PID=`cat/var/run/lock.pid`

kill-HUP$PID

Receivesignal1

您可以自行试试

kill-INT$PID

kill-QUIT$PID

kill-ILL$PID

.

.

.

等等这些信号，看看他们的结果如何。

信号的定义

在/usr/include/signum.h中有各种信号的定义

#defineSIGHUP1/*Hangup(POSIX).*/

#defineSIGINT2/*Interrupt(ANSI).*/

#defineSIGQUIT3/*Quit(POSIX).*/

#defineSIGILL4/*Illegalinstruction(ANSI).*/

#defineSIGTRAP5/*Tracetrap(POSIX).*/

#defineSIGABRT6/*Abort(ANSI).*/

#defineSIGIOT6/*IOTtrap(4.2BSD).*/

#defineSIGBUS7/*BUSerror(4.2BSD).*/

#defineSIGFPE8/*Floating-pointexception(ANSI).

*/

#defineSIGKILL9/*Kill,unblockable(POSIX).*/

#defineSIGUSR110/*User-definedsignal1(POSIX).*/

#defineSIGSEGV11/*Segmentationviolation(ANSI).*/

#defineSIGUSR212/*User-definedsignal2(POSIX).*/

#defineSIGPIPE13/*Brokenpipe(POSIX).*/

#defineSIGALRM14/*Alarmclock(POSIX).*/

#defineSIGTERM15/*Termination(ANSI).*/

#defineSIGSTKFLT16/*???*/

#defineSIGCLDSIGCHLD/*SameasSIGCHLD(SystemV).*/

#defineSIGCHLD17/*Childstatushaschanged(POSIX).

*/

#defineSIGCONT18/*Continue(POSIX).*/

#defineSIGSTOP19/*Stop,unblockable(POSIX).*/

#defineSIGTSTP20/*Keyboardstop(POSIX).*/

#defineSIGTTIN21/*Backgroundreadfromtty(POSIX).

*/

#defineSIGTTOU22/*Backgroundwritetotty(POSIX).

*/

#defineSIGURG23/*Urgentconditiononsocket(4.2

BSD).*/

#defineSIGXCPU24/*CPUlimitexceeded(4.2BSD).*/

#defineSIGXFSZ25/*Filesizelimitexceeded(4.2

BSD).*/

#defineSIGVTALRM26/*Virtualalarmclock(4.2BSD).*/

#defineSIGPROF27/*Profilingalarmclock(4.2BSD).

*/

#defineSIGWINCH28/*Windowsizechange(4.3BSD,Sun).

*/

#defineSIGPOLLSIGIO/*Pollableeventoccurred(System

V).*/

#defineSIGIO29/*I/Onowpossible(4.2BSD).*/

#defineSIGPWR30/*Powerfailurerestart(SystemV).

*/

#defineSIGUNUSED31

函数宣告:

SignalOperators

intsigemptyset(sigset_t*set);

intsigfillset(sigset_t*set);

intsigaddset(sigset_t*set,intsignum);

intsigdelset(sigset_t*set,intsignum);

intsigismember(constsigset_t*set,intsignum);

SignalHandlingFunctions

intsigaction(intsignum,conststructsigaction*act,struct

sigaction*oldact);

intsigprocmask(inthow,constsigset_t*set,sigset_t

*oldset);

intsigpending(sigset_t*set);

intsigsuspend(constsigset_t*mask);

StructureSignalAction

structsigaction{

void(*sa_handler)(int);

sigset_tsa_mask;

intsa_flags;

void(*sa_restorer)(void);

}

OKSTATION,Webmaster,BrianLin

admin@studio.openunix.org

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