Таблица 10.2. Ограничения ресурсов
| Значение | Лимит |
|---|---|
RLIMIT_AS |
Максимальный объем памяти, доступный процессу. Включает память для стека, глобальных переменных и динамически выделенную память. |
RLIMIT_CORE |
Максимальный размер дампа памяти, генерируемого ядром (если файл дампа получается слишком большим, он не создается). |
RLIMIT_CPU |
Общее используемое время процессора (в секундах). Более подробно об этом ограничении рассказывается при описании SIGXCPU в главе 12. |
RLIMIT_DATA |
Максимальный объем памяти данных (в байтах). Это не включает динамически выделенную память. |
RLIMIT_FSIZE |
Максимальный размер открытого файла (проверяется при записи). Более подробно об этом ограничении рассказывается при описании SIGXFSZ в главе 12. |
RLIMIT_MEMLOCK |
Максимальный объем памяти, которая может быть блокирована с помощью mlock(). Функция mlock() рассматривается в главе 13. |
RLIMIT_NOFILE |
Максимальное количество открытых файлов. |
RLIMIT_NPROC |
Максимальное количество дочерних процессов, которые может породить данный процесс. Это ограничивает только количество дочерних процессов, которые могут существовать одновременно. Это не ограничивает количества наследников дочерних процессов — каждый из них может иметь до RLIMIT_NPROC потомков. |
RLIMIT_RSS |
Максимальный объем ОЗУ, использованный в любой момент (всякое превышение этого объема используемой памяти вызывает страничную подкачку). Это также известно под названием размера резидентной части (resident set size). |
RLIMIT_STACK |
Максимальный размер памяти стека (в байтах), включая все локальные переменные. |
Различные ограничения, которые могут быть установлены, перечислены в табл. 10.2 и определены в <sys/resource.h>. Системные вызовы getrlimit() и setrlimit() устанавливают и получают ограничения для отдельного ресурса.
int getrlimit(int resource, struct rlimit *rlim);
int setrlimit(int resource, const struct rlimit *rlim);
Обе эти функции используют структуру struct rlimit, определенную следующим образом:
struct rlimit {
long int rlim_cur; /* мягкое ограничение */
long int rlim_max; /* жесткое ограничение */
};
Второй член структуры — rlim_max, указывает жесткое ограничение лимита, переданного в параметре resource, a rlim_cur — мягкое ограничение. Это те же наборы лимитов, которыми манипулируют команды ulimit и limit, одна из которых встроена в большинство командных оболочек.
10.4. Примитивы процессов
Несмотря на относительно длинную дискуссию, необходимую для описания процесса, создание и уничтожение процессов в Linux достаточно просто.
10.4.1. Создание дочерних процессов
В Linux предусмотрены два системных вызова, которые создают новые процессы: fork() и clone(). Как упоминалось ранее, clone() используется для создания потоков, и этот вызов будет кратко описан далее. А сейчас мы сосредоточимся на fork() — наиболее популярном методе создания процессов.
#include <unistd.h>
pid_t fork(void);
Этот системный вызов имеет уникальное свойство возвращать управление не один раз, а дважды: один раз в родительском процессе и другой — в дочернем. Обратите внимание, что мы не говорим "первый — в родительском" — написание кода, который делает какие-то предположения относительно предопределенного порядка — очень плохая идея.
Каждый из двух возвратов системного вызова fork() имеет разные значения. В родительский процесс этот системный вызов возвращает pid вновь созданного дочернего процесса, а в дочернем он возвращает 0.
Разница возвращаемых значений — это единственное отличие, видимое процессам. Оба имеют одинаковые образы памяти, права доступа, открытые файлы и обработчики сигналов[19]. Рассмотрим простой пример программы, порождающей дочерний процесс.
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(void) {
pid_t child;
if (!(child = fork())) {
printf("в дочернем\n");
exit (0);
}
printf("в родительском - дочерний: %d\n", child);
return 0;
}
10.4.2. Наблюдение за уничтожением дочерних процессов
Сбор состояний возврата дочернего процесса называется ожиданием процесса. Это можно делать четырьмя способами, хотя только один из вызовов предоставляется ядром. Остальные три метода реализованы в стандартной библиотеке С. Поскольку системный вызов ядра принимает четыре аргумента, он называется wait4().
pid_t wait4(pid_t pid, int *status, int options, struct rusage *rusage);
Первый аргумент, pid, представляет собой процесс, код возврата которого должен быть возвращен. Он может принимать ряд специальных значений.
pid < -1 Ожидать завершения любого дочернего процесса, чей pgid равен абсолютному значению pid.
pid = -1 Ожидать прерывания любого дочернего процесса.
pid = 0 Ожидать завершения дочернего из той же группы процессов, что и текущий[20].
pid > 0 Ожидать выхода процесса pid.
Второй параметр — это указатель на целое, которое устанавливается в значение, равное соду возврата того процесса, который заставляет wait4() вернуть управление (мы будем зазывать его "проверяемым" процессом). Формат возвращенного состояния довольно закрученный, и для того, чтобы сделать его осмысленным, существует набор макросов.
Три события заставляют wait4() вернуть состояние проверяемого процесса. Процесс может завершиться, он может быть прерван вызовом kill() (получит фатальный сигнал) либо он может быть остановлен по какой-либо причине[21]. Вы можете узнать, что именно случилось, с помощью описанных ниже макросов, каждый из которых принимает возвращаемое состояние wait4() в качестве единственного параметра.
WIFEXITED(status) |
Возвращает true, если процесс завершился нормально. Процесс завершается нормально, когда его функция main() выходит из программы посредством вызова exit(). Если WIFEXITED истинно, то WEXITSTATUS(status) возвращает код возврата процесса. |
WIFSIGNALED(status) |
Возвращает true, если процесс был прерван сигналом (это происходит, когда он прерывается вызовом kill()). В этом случае WTERMSIG(status) возвращает номер сигнала, прервавшего процесс. |
WIFSTOPPED(status) |
Если процесс приостановлен сигналом, WIFSTOPPED() возвращает true, a WSTOPSIG(status) возвращает номер сигнала, приостановившего процесс. wait4() возвращает информацию только о приостановленных процессах, если указана опция WUNTRACED. |
19
Детальную информацию о том, как родительские и дочерние открытые файлы соотносятся друг с другом, можно найти в главе 11.