8.13 Prozesse synchronisieren
Wollen Sie, dass zwei Prozesse abwechselnd ihre Arbeit verrichten, müssen Sie diese synchronisieren. Wenn Sie dies nicht tun und zwei Prozesse schreiben abhängig voneinander etwas in eine Datei, bekommen Sie einen Datensalat, denn nunmehr ist es abhängig vom Prozess-Scheduler, in welcher Reihenfolge und wie lange ein Prozess die CPU bekommt. Die Reihenfolge lässt sich, wenn auch in der Praxis nicht so üblich, mit Signalen lösen. Wie schon versprochen, soll hier demonstriert werden, wie Sie den Eltern- und Kindprozess mit Signalen synchronisieren können. Dazu werden gewöhnlich die Signale SIGUSR1 und SIGUSR2 mittels kill() an den entsprechenden Prozess gesendet. Ebenso finden Sie hier die Anwendung der Funktionen sigprocmask() und sigsuspend().
/* sig_sync.c */
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd. h.>
#include <errno.h>
#define MAX 5
typedef void (*sighandler_t)(int);
static volatile sig_atomic_t flag = 0;
static sigset_t mask_neu, mask_alt, mask_null;
static void sig_func(int);
static sighandler_t
my_signal (int sig_nr, sighandler_t signalhandler) {
struct sigaction neu_sig, alt_sig;
neu_sig.sa_handler = signalhandler;
sigemptyset (&neu_sig.sa_mask);
neu_sig.sa_flags = SA_RESTART;
if (sigaction (sig_nr, &neu_sig, &alt_sig) < 0)
return SIG_ERR;
return alt_sig.sa_handler;
}
static void start_sync(void) {
my_signal( SIGUSR1, sig_func );
my_signal( SIGUSR2, sig_func );
sigemptyset(&mask_null);
sigemptyset(&mask_neu);
sigaddset(&mask_neu, SIGUSR1 );
sigaddset(&mask_neu, SIGUSR2 );
if( sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask_neu, &mask_alt) < 0 ) {
printf("Fehler bei sigprocmask() ...\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
static void sig_func( int sig_nr ) {
start_sync();
flag = 1;
}
static void kind2eltern( pid_t pid ) {
kill( pid, SIGUSR1 );
}
static void eltern2kind( pid_t pid ) {
kill( pid, SIGUSR2 );
}
static void kind_wartet( void) {
while( !flag )
sigsuspend(&mask_null);
flag = 0;
if( sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask_alt, NULL) < 0 ) {
printf("Fehler bei sigprocmask() ...\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
static void eltern_warten(void ) {
while( !flag )
sigsuspend(&mask_null);
flag = 0;
if( sigprocmask(SIG_BLOCK, &mask_alt, NULL) < 0 ) {
printf("Fehler bei sigprocmask() ...\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
int main (void) {
pid_t pid;
int j, i;
start_sync();
if( (pid=fork()) <0) {
perror("fork()");
return EXIT_FAILURE;
}
else if(pid == 0) {
for(i = 0; i < MAX; i++) {
kind_wartet();
printf("Kind \n");
kind2eltern(getppid());
}
printf("--- Kind Ende ---\n");
exit(EXIT_SUCCESS);
}
for(j = 0; j < MAX; j++) {
printf("Eltern \n");
eltern2kind(pid);
eltern_warten();
}
printf("--- Eltern Ende ---\n");
return EXIT_SUCCESS;
}
Das Programm bei der Ausführung:
$ gcc -o sig_sync sig_sync.c
$ ./sig_sync
Eltern
Kind
Eltern
Kind
Eltern
Kind
Eltern
Kind
Eltern
Kind
--- Eltern Ende ---
--- Kind Ende ---
Zugegeben, zu den Signalen lässt sich noch eine Menge mehr schreiben. Aber irgendwo muss man Schluss machen. Sofern Sie des Englischen mächtig sind, empfehle ich Ihnen dazu die Dokumentation der GNU C Library, in der Sie eine Menge mehr Informationen und auch Code zu den Signalen und deren Behandlung finden. Eine weitere lebensnotwendige Lektüre wären die Manual Pages (man sigsetops, man sigaction, man sigsetjmp, man sigaltstack).
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