Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes

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Edith Dittmar
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1 Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes Alexander Sczyrba Michael Beckstette

2 Kommunikation von Prozessen Parent- und Child-Prozess können kommunizieren über Signale Pipes Shared Memory Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 2/17

3 Signale Technik, um Nachrichten an Prozesse zu schicken z.b. erzeugt division by zero Signal SIGFPE Prozesse haben 3 Möglichkeiten, Signale zu verarbeiten: 1. Ignorieren des Signals 2. Default-Aktion ausführen (im Falle von SIGFPE: Terminierung) 3. Bereitstellung einer Funktion, die für das entsprechende Signal aufgerufen wird (Signalhandler) Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 3/17

4 POSIX Signale Name Wert Default Kommentar INT 2 T Interrupt from Keyboard ILL 4 T Illegal Instruction FPE 8 T C Floating point exception KILL 9 T! Termination signal PIPE 13 T Write pipe with no readers TERM 15 T Termination signal CHLD 17 I Child terminated CONT 18 R Continue if stopped STOP 19 S! Stop process T: terminate I: ignore!: cannot be caught S: stop process R: resume process C: core dump Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 4/17

5 kill() Perl-Skript kann anderem Prozess mit Hilfe von kill() ein Signal senden: $count = kill($signal,@processes) Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 5/17

6 kill() Perl-Skript kann anderem Prozess mit Hilfe von kill() ein Signal senden: $count = kill($signal,@processes) sendet Signal $signal an einen oder mehrere Prozesse Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 5/17

7 kill() Perl-Skript kann anderem Prozess mit Hilfe von kill() ein Signal senden: $count = kill($signal,@processes) sendet Signal $signal an einen oder mehrere Prozesse Signal kann numerisch oder symbolisch festgelegt werden Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 5/17

8 kill() Perl-Skript kann anderem Prozess mit Hilfe von kill() ein Signal senden: $count = kill($signal,@processes) sendet Signal $signal an einen oder mehrere Prozesse Signal kann numerisch oder symbolisch festgelegt Liste eines oder mehrerer Prozesse Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 5/17

9 kill() Perl-Skript kann anderem Prozess mit Hilfe von kill() ein Signal senden: $count = kill($signal,@processes) sendet Signal $signal an einen oder mehrere Prozesse Signal kann numerisch oder symbolisch festgelegt Liste eines oder mehrerer Prozesse Rückgabewert: Anzahl Prozesse, an die das Signal erfolgreich versandt wurde Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 5/17

10 Abfangen von Signalen Zufügen eines Signalhandlers zu globalem Hash %SIG Name des Signals als Hash-Key (z.b. $SIG{INT}) Wert: Referenz auf Subroutine Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 6/17

11 Abfangen von Signalen Zufügen eines Signalhandlers zu globalem Hash %SIG Name des Signals als Hash-Key (z.b. $SIG{INT}) Wert: Referenz auf Subroutine Beachte: keine aufwendigen Funktionen in Signalhandlern! Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 6/17

12 Abfangen von Signalen Zufügen eines Signalhandlers zu globalem Hash %SIG Name des Signals als Hash-Key (z.b. $SIG{INT}) Wert: Referenz auf Subroutine Beachte: keine aufwendigen Funktionen in Signalhandlern! $sig_int_caught = 0; $SIG{INT} = \&sigint_handler; sub sigint_handler { $sig_int_caught = 1; } Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 6/17

13 Aufgabe Schreibe ein Programm, das das INT Signal abfängt. Das Programm soll nach der 3. Eingabe von CTRL-C terminieren. Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 7/17

14 Pipes ursprüngliche Form von Unix Interprocess Communication (IPC) [1973] nützlich für viele Operationen Nachteil: haben keinen Namen, können daher nur durch verwandte Prozesse genutzt werden wurde später [1983] durch Einführung von FIFOs (named pipes) korrigiert Pipes und FIFOs werden durch die normalen read und write Funktionen angesprochen Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 8/17

15 Lesen aus einer Pipe my %who; # accumulate logins open (WHOFH,"who ") or die "Can t open who: $!"; while (<WHOFH>) { next unless /ˆ(\S+)/; $who{$1}++; } foreach (sort { $who{$b}<=>$who{$a} } keys %who) { printf "%10s %d\n",$_,$who{$_}; } close WHOFH or die "Close error: $!"; Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 9/17

16 Schreiben in eine Pipe open(wc," wc -lw") or die "cannot open wordcount: $!"; print WC "This is the first line\n"; print WC "This is another line\n"; print WC "This is the last line\n"; print WC "Oops. I lied\n"; close WC; Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 10/17

17 pipe() $result = pipe(readhandle,writehandle) öffnet ein Paar von Filehandles, die durch eine Pipe verbunden sind Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 11/17

18 pipe() $result = pipe(readhandle,writehandle) öffnet ein Paar von Filehandles, die durch eine Pipe verbunden sind process READHANDLE WRITEHANDLE process kernel pipe flow of data Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 11/17

19 pipe() $result = pipe(readhandle,writehandle) öffnet ein Paar von Filehandles, die durch eine Pipe verbunden sind process READHANDLE WRITEHANDLE process kernel pipe flow of data Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 11/17

20 pipe() $result = pipe(readhandle,writehandle) öffnet ein Paar von Filehandles, die durch eine Pipe verbunden sind process READHANDLE WRITEHANDLE process kernel pipe flow of data Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 11/17

21 wird normalerweise in Verbindung mit fork() benutzt Parent läßt ein Filehandle geöffnet, schließt das andere Child verfährt umgekehrt pipe() Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 12/17

22 wird normalerweise in Verbindung mit fork() benutzt Parent läßt ein Filehandle geöffnet, schließt das andere Child verfährt umgekehrt parent pipe() READHANDLE WRITEHANDLE process kernel pipe flow of data Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 12/17

23 wird normalerweise in Verbindung mit fork() benutzt Parent läßt ein Filehandle geöffnet, schließt das andere Child verfährt umgekehrt pipe() parent child fork READHANDLE READHANDLE WRITEHANDLE WRITEHANDLE process kernel pipe flow of data Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 12/17

24 wird normalerweise in Verbindung mit fork() benutzt Parent läßt ein Filehandle geöffnet, schließt das andere Child verfährt umgekehrt pipe() parent child fork READHANDLE READHANDLE WRITEHANDLE WRITEHANDLE process kernel pipe flow of data Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 13/17

25 Schreibe ein Programm, das Aufgabe 1. eine Pipe öffnet 2. ein Child forked 3. Nachrichten vom Parent an das Child schickt 4. und diese im Child ausgibt parent child fork READHANDLE READHANDLE WRITEHANDLE WRITEHANDLE process kernel pipe flow of data Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 14/17

26 Bidirektionale Pipes Pipes, die wir bis jetzt kennengelernt haben, sind half-duplex oder unidirectional ermöglichen Kommunikation nur in eine Richtung wenn Daten in beide Richtungen fließen sollen, müssen zwei Pipes erzeugt werden, eine für jede Richtung Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 15/17

27 Aufgabe Schreibe ein Programm, das ein Child forked, und in dem Parent und Child in beide Richtungen kommunizieren können. 1. erzeuge zwei pipes 2. fork 3. Parent schließt READER von Pipe 1 4. Parent schließt WRITER von Pipe 2 5. Child schließt WRITER von Pipe 1 6. Child schließt READER von Pipe 2 Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 16/17

28 Aufgabe parent child READHANDLE READHANDLE WRITEHANDLE WRITEHANDLE process pipe kernel flow of data pipe flow of data Netzwerk-Programmierung Kommunikation von Prozessen: Signale und Pipes 17/17

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