Уильям Стивенс - UNIX: взаимодействие процессов
7 int
8 main(int argc, char **argv)
9 {
10 int fd;
11 long ival, oval;
12 door_arg_t arg;
13 if (argc != 3)
14 err_quit("usage: clientintr2 <server-pathname> <integer-value>");
15 fd = Open(argv[1], O_RDWR); /* открываем дверь */
16 /* подготовка аргументов и указателя на результат */
17 ival = atol(argv[2]);
18 arg.data_ptr = (char*)&ival; /* аргументы */
19 arg.data_size = sizeof(long); /* размер аргументов */
20 arg.desc_ptr = NULL;
21 arg.desc_num = 0;
22 arg.rbuf = (char*)&oval; /* данные */
23 arg.rsize = sizeof(long); /* размер данных */
24 Signal(SIGCHLD, sig_chld);
25 if (Fork() == 0) {
26 sleep(2); /* дочерний процесс */
27 exit(0); /* отправка SIGCHLD */
28 }
29 /* вызов процедуры сервера и вывод результата */
30 Door_call(fd, &arg);
31 printf(result: %ldn", oval);
32 exit(0);
33 }
Клиенту будет возвращена та же ошибка, что и при досрочном завершении сервера — EINTR:
solaris % clientintr2 /tmp/door2 22
door_call error: interrupted system call
Поэтому нужно блокировать все сигналы, которые могут прервать вызов door_call.
Идемпотентные и неидемпотентные процедуры
А что произойдет, если мы перехватим сигнал EINTR и вызовем процедуру сервера еще раз, поскольку мы знаем, что эта ошибка возникла из-за нашего собственного прерывания системного вызова перехваченным сигналом (SIGCHLD)? Это может привести к некоторым проблемам, как мы покажем ниже.
Изменим сервер так, чтобы он выводил идентификатор вызванного потока, делал паузу в 6 секунд и выводил идентификатор потока по завершении его. В листинге 15.23 приведен текст новой процедуры сервера.
Листинг 15.23. Процедура сервера, выводящая свой идентификатор потока дважды//doors/serverintr3.c
1 #include "unpipc.h"
2 void
3 servproc(void *cookie, char *dataptr, size_t datasize,
4 door_desc_t *descptr, size_t ndesc)
5 {
6 long arg, result:
7 printf("thread id %ld calledn", pr_thread_id(NULL));
8 sleep(6); /* даем клиенту возможность перехватить SIGCHLD */
9 arg = *((long*)dataptr);
10 result = arg * arg;
11 printf("thread id %ld returningn", pr_thread_id(NULL));
12 Door_return((char *) &result, sizeof(result), NULL, 0);
13 }
В листинге 15.24 приведен текст программы-клиента.
Листинг 15.24. Клиент, вызывающий door_call еще раз, после перехвата EINTR//doors/clientintr3.c
1 #include "unpipc.h"
2 volatile sig_atomic_t caught_sigchld;
3 void
4 sig_chld(int signo)
5 {
6 caught_sigchld = 1;
7 return; /* прерываем вызов door_call() */
8 }
9 int
10 main(int argc, char **argv)
11 {
12 int fd, rc;
13 long ival, oval;
14 door_arg_t arg;
15 if (argc != 3)
16 err_quit("usage: clientintr3 <server-pathname> <integer-value>");
17 fd = Open(argv[1], O_RDWR); /* открытие двери */
18 /* подготовка аргументов и указателя на результаты */
19 ival = atol(argv[2]);
20 arg.data_ptr = (char*)&ival; /* аргументы */
21 arg.data_size = sizeof(long); /* размер аргументов */
22 arg.desc_ptr = NULL;
23 arg.desc_num = 0;
24 arg.rbuf = (char*)&oval; /* возвращаемые данные */
25 arg.rsize = sizeof(long); /* размер данных */
26 Signal(SIGCHLD, sig_chld);
27 if (Fork() == 0) {
28 sleep(2); /* дочерний процесс */
29 exit(0); /* отправка SIGCHLD */
30 }
31 /* родительский процесс : вызов процедуры сервера и вывод результата */
32 for (;;) {
33 printf("calling door_calln");
34 if ((rc = door_call(fd, &arg)) == 0)
35 break; /* успешное завершение */
36 if (errno == EINTR && caught_sigchld) {
37 caught_sigchld = 0;
38 continue; /* повторный вызов door_call */
39 }
40 err_sys("door_call error");
41 }
42 printf("result: %ldn", oval);
43 exit(0);
44 }
2-8 Объявляем глобальную переменную caught_sigchld, устанавливая ее в единицу при перехвате сигнала SIGCHLD.
31-42 Вызываем door_call в цикле, пока он не завершится успешно.
Глядя на выводимые клиентом результаты, мы можем подумать, что все в порядке:
solaris % clientintr3 /tmp/door3 33
calling door_call
calling door_call
result: 1089
Функция door_call вызывается в первый раз, обработчик сигнала срабатывает через 2 секунды после этого и переменной caught_sigchld присваивается значение 1. door_call при этом возвращает ошибку EINTR и мы вызываем door_call еще раз. Во второй раз процедура завершается успешно.
Посмотрев на выводимый сервером текст, мы увидим, что процедура сервера была вызвана дважды:
solaris % serverintr3 /tmp/door3
thread id 4 called
thread id 4 returning
thread id 5 called
thread id 5 returning
Когда клиент второй раз вызывает door_call, это приводит к запуску нового потока, вызывающего процедуру сервера еще раз. Если процедура сервера идемпотентна, проблем в такой ситуации не возникнет. Однако если она неидемпотентна, это может привести к ошибкам.
Термин «идемпотентность» по отношению к процедуре подразумевает, что процедура может быть вызвана произвольное число раз без возникновения ошибок. Наша процедура сервера, вычисляющая квадрат целого числа, идемпотентна: мы получаем правильный результат вне зависимости от того, сколько раз мы ее вызовем. Другим примером является процедура, возвращающая дату и время. Хотя эта процедура и будет возвращать разную информацию при новых вызовах (поскольку дата и время меняются), это не вызовет проблем. Классическим примером неидемпотентной процедуры является процедура уменьшения банковского счета на некоторую величину. Конечный результат будет неверным, если ее вызвать дважды.
Досрочное завершение клиента
Посмотрим, каким образом процедура сервера получает уведомление о досрочном завершении клиента. Пpoгрaммa-клиeнт приведена в листинге 15.25.
Листинг 15.25. Клиент, досрочно завершающий работу после вызова door_call//doors/clientintr4.c
1 #include "unpipc.h"
2 int
3 main(int argc, char **argv)
4 {
5 int fd;
6 long ival, oval;
7 door_arg_t arg;
8 if (argc != 3)
9 err_quit("usage: clientintr4 <server-pathname> <integer-value>");
10 fd = Open(argv[1], O_RDWR); /* открываем дверь */
11 /* подготовка аргументов и указателя на результаты */
12 ival = atol(argv[2]);
13 arg.data_ptr = (char*)&ival; /* аргументы */
14 arg.data_size = sizeof(long); /* размер аргументов */
15 arg.desc_ptr = NULL;
16 arg.desc_num = 0;
17 arg.rbuf = (char*)&oval; /* возвращаемые данные */
18 arg.rsize = sizeof(long); /* размер возвращаемых данных */
19 /* вызов процедуры сервера и вывод результата */
20 alarm(3);
21 Door_call(fd, &arg);
22 printf("result: %ldn", oval);
23 exit(0);
24 }
20 Единственное изменение заключается в добавлении вызова alarm(3) перед door_call. Эта функция приводит к отправке сигнала SIGALRM через три секунды после вызова, но, поскольку мы его не перехватываем, это приводит к завершению процесса. Поэтому клиент завершится до возврата из door_call, потому что в процедуру сервера вставлена шестисекундная пауза.
В листинге 15.26 приведен текст процедуры сервера и обработчик отмены потока.
Листинг 15.26. Процедура сервера, обрабатывающая досрочное завершение клиента//doors/serverintr4.с
1 #include "unpipc.h"
2 void
3 servproc_cleanup(void *arg)
4 {
5 printf("servproc cancelled, thread id %ldn", pr_thread_id(NULL));
6 }
7 void
8 servproc(void *cookie, char *dataptr, size_t datasize,
9 door_desc_t *descptr, size_t ndesc)
10 {
11 int oldstate, junk;
12 long arg, result;
13 Pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_ENABLE, &oldstate);
14 pthread_cleanup_push(servproc_cleanup, NULL);
15 sleep(6);
16 arg = *((long*)dataptr);
17 result = arg * arg;
18 pthread_cleanup_pop(0);
19 Pthread_setcancelstate(oldstate, &junk);
20 Door_return((char*)&result, sizeof(result), NULL, 0);
21 }
Вспомните, что мы говорили об отмене выполнения потока в разделе 8.5 и в связи с листингом 15.18. Когда система обнаруживает завершение клиента в процессе выполнения серверной процедуры, потоку, обрабатывающему запрос этого клиента, отправляется запрос на отмену:
■ если поток отключил возможность отмены, ничего не происходит и поток выполняется до завершения (вызов door_return), а результаты сбрасываются;
