Κωδικοποίηση με πιρούνι και exec με παράδειγμα στο c

Coding With Fork Exec Example C



Ο τίτλος του άρθρου μας περιέχει δύο διαφορετικές λειτουργίες της γλώσσας C που εμφανίζονται κατά την εκτέλεση οποιουδήποτε προγράμματος στο σύστημά μας. Δυστυχώς, υπάρχει μηδενική πιθανότητα να εμφανιστούν περισσότερα από ένα προγράμματα ταυτόχρονα στο C. Μόνο μια μεμονωμένη εργασία μπορεί να συμβεί σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή, πράγμα που σημαίνει ότι δεν επιτρέπει την εκτέλεση ταυτόχρονων προγραμμάτων. Σας αναγκάζει να περιμένετε την ολοκλήρωση μιας διαδικασίας για να εκτελέσετε την άλλη. Για να αποφύγετε αυτό το πρόβλημα αντιμετώπισης προβλημάτων, ίσως χρειαστεί να αναπτύξετε το πρόγραμμά σας με καλό τρόπο, όντας καλός προγραμματιστής. Το Linux fork () χρησιμοποιείται για να ξεπεράσει την αναμονή και να επιτρέψει ταυτόχρονη λειτουργία στο σύστημά σας. Βοηθά στην αντιγραφή μιας νέας διαδικασίας και δημιουργεί μια νέα καλώντας την διπλή διαδικασία. Η νέα διαδικασία είναι η διαδικασία του παιδιού και η προηγούμενη ονομάζεται διαδικασία γονέα.

Ενώ, η λειτουργία exec () χρησιμοποιείται για να αλλάξει το τρέχον υπάρχον πρόγραμμα με το νέο. Αυτή η αντικατάσταση γίνεται με τροποποιήσεις στο περιεχόμενο ενός προγράμματος ή ενός αρχείου. Έτσι, η ανομοιότητα μεταξύ fork και exec είναι ότι το fork δημιουργεί μια νέα διαδικασία από την υπάρχουσα διαδικασία και το exec χρησιμοποιείται για να αντικαταστήσει το υπάρχον πρόγραμμα δημιουργώντας ένα νέο.







Προαπαιτούμενα

Για να εκτελέσουμε οποιοδήποτε πρόγραμμα c στο σύστημα Linux σας, πρέπει να εγκαταστήσουμε ορισμένες προϋποθέσεις σε αυτό. Μεταβείτε στο τερματικό χρησιμοποιώντας τη μέθοδο συντόμευσης Ctrl+Alt+T. Τώρα γράψτε τις ακόλουθες εντολές για να εγκαταστήσετε τις σελίδες man.



$sudoκατάλληλοςεγκαθιστώmanpages-dev



Θα εγκαταστήσει όλες τις αντίστοιχες σελίδες.





Προχωρώντας, για να εκτελέσετε ένα πρόγραμμα στο Linux, πρέπει να εγκαταστήσετε έναν μεταγλωττιστή κώδικα. Αυτό χρησιμοποιείται για τη μεταγλώττιση του κώδικα και την εκτέλεσή του. Για το σκοπό αυτό, θα εγκαταστήσουμε αποθετήρια GCC στο σύστημά μας.

$sudoκατάλληλοςεγκαθιστώGCC



Κωδικοποίηση με exec στο c

Καθώς έχουμε εγκαταστήσει τις σελίδες man στο Linux, θα χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη εντολή για να δούμε την περιγραφή σχετικά με το exec. Η κύρια σύνταξη δείγματος έχει ως εξής:

Σύνταξη

Εκτέλεση(όνομα διαδρομής/αρχείο, argv)?

Εδώ έχουμε χρησιμοποιήσει την κεφαλίδα unistd.h καθώς περιέχει όλες τις πληροφορίες των οικογενειών της συνάρτησης exec.

$άνδρας εκτελ

Τώρα στην εικόνα που αναφέρεται παραπάνω, μπορείτε να παρατηρήσετε τους τύπους exec. Αυτές είναι η οικογένεια των λειτουργιών exec. Κάθε μία είναι για διαφορετική συνάρτηση ακολουθώντας την ίδια βάση, exec.

Παράδειγμα: Τώρα, προχωρώντας περαιτέρω, θα περιγράψουμε τη λειτουργικότητα του exec με τη βοήθεια ενός παραδείγματος. Θα πάρουμε μια συνάρτηση του exec για να αποδείξουμε τη λειτουργία του, που είναι execv. Πρώτον, θα δημιουργήσουμε δύο αρχεία με επέκταση .c. Μετά τη δημιουργία τους, θα γράψουμε αντίστοιχους κωδικούς σε αυτούς και θα τους εκτελέσουμε για να δούμε το αποτέλεσμα.

Εξετάστε ένα όνομα αρχείου sample4.c. Ανοίξτε το και χρησιμοποιήστε τον ακόλουθο κώδικα. Σε αυτόν τον κώδικα, χρησιμοποιήσαμε το execv με έναν συγκεκριμένο τρόπο που αναφέρεται παρακάτω.

Execv(Το/sample4copy, args)?

Το πρώτο μέρος περιέχει τη νέα διαδρομή καταλόγου και το δεύτερο μέρος δείχνει τον πίνακα ορίσματα ως παράμετρο που έχουμε περάσει.

Δείγμα4.γ

Πρώτα απ 'όλα, έχουμε εκτυπώσει το αναγνωριστικό της τρέχουσας διαδικασίας. Δεύτερον, έχουμε δημιουργήσει έναν πίνακα χαρακτήρων που έχει NULL στο τέλος για τον τερματισμό. Τρίτον καλέσαμε τη συνάρτηση sample4copy.

Sample4copy.c

Όταν καλούμε τη συνάρτηση exec (), η εικόνα της διαδικασίας αλλάζει. Η παρακάτω παρατιθέμενη εικόνα παρακάτω δείχνει τον κωδικό του sample4copy.c.

Εδώ έχουμε χρησιμοποιήσει μόνο δηλώσεις εκτύπωσης για να λάβουμε το αναγνωριστικό της τρέχουσας διαδικασίας.

Η έξοδος των αντίστοιχων κωδικών μπορεί να ληφθεί χρησιμοποιώντας τις ακόλουθες εντολές.

$ GCC – o sample4 sample4.c
$ GCC –o sample4copy sample4copy.c
$./δείγμα 4

Όπως έχουμε περιγράψει νωρίτερα, η λέξη GCC χρησιμοποιείται για τη μεταγλώττιση του κώδικα και μετά την μεταγλώττιση, ο κώδικας εκτελείται με επιτυχία.

Σύμφωνα με την εικόνα, το PID του αρχείου sample4.c εμφανίζεται πρώτα όπως είχε δηλωθεί πριν από την κλήση exec. Στη συνέχεια, αφού κληθεί η συνάρτηση exec (), εκτελούνται και οι δύο δηλώσεις εκτύπωσης του αρχείου sample4copy.c όπου το getpid () χρησιμοποιείται για να λάβει το αναγνωριστικό της διαδικασίας.

Κωδικοποίηση με πιρούνι σε γ

Η συνάρτηση fork () δημιουργεί τη θυγατρική διαδικασία από τη διαδικασία γονέα. Περιέχει επίσης δύο κεφαλίδες, συμπεριλαμβανομένων των πληροφοριών για το πιρούνι σε αυτό.

Σύνταξη:

Πιρούνι Pid_t(κενός)?

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη σελίδα man για βοήθεια στη χρήση

$άνδραςπιρούνι

Παράδειγμα: Τώρα εξετάστε ένα παράδειγμα δημιουργώντας ένα αρχείο sample3.c. Θα εισαγάγουμε τον κωδικό μέσα στο αρχείο. Σύμφωνα με τον κώδικα, έχουμε ορίσει την κατάσταση του πιρουνιού ως πιρούνι.

Δείγμα3.γ

Χρησιμοποιήσαμε τη δήλωση if-else για να εφαρμόσουμε τον όρο. Απλές εντολές εκτύπωσης δηλώνονται εδώ για να βοηθήσουν στην κατανόηση της έννοιας fork (). Το Forkrank δηλώνεται πρώτα ως 0 και στη συνέχεια -1. Με ένα πιρούνι (), υπάρχουν τώρα δύο διαδικασίες που λειτουργούν ταυτόχρονα. Η έξοδος μπορεί να ληφθεί χρησιμοποιώντας τον ίδιο κωδικό, όπως χρησιμοποιείται παραπάνω στο παράδειγμα exec.

$ GCC –ο δείγμα3.γ
$./δείγμα 3

Η έξοδος δείχνει ότι η θυγατρική διαδικασία εκτελείται νωρίτερα από τον γονέα όταν η διαδικασία γονέα περίμενε. Η συνάρτηση αναμονής υποδηλώνει ότι προκαλεί τη γονική λειτουργία να περιμένει, εκτός εάν τερματιστεί μία από όλες τις διεργασίες του τέκνου.

Σύστημα Fork και Exec κλήσεις συλλογικά

Εδώ θα πάρουμε δύο αρχεία που ονομάζονται sample1.c και sample2.c. Αρχικά, ανοίξτε το αρχείο sampl1.c και γράψτε τον κωδικό που επισυνάπτεται παρακάτω στην εικόνα. Χρησιμοποιήσαμε το fork () system-call εδώ. όταν δημιουργηθεί η θυγατρική διαδικασία, το p θα αντιστοιχιστεί με 0. Κατά τη χρήση του exec system-call, το sample1.c θα αντικατασταθεί με το sample2.c.

Δείγμα1.γ

Sample2.γ

Παρόμοια με τα παραδείγματα που συζητήθηκαν παραπάνω, το αρχείο sample2 θα περιέχει τις δηλώσεις printf σε αυτό. Στο sample1.c, η πρώτη εντολή εκτύπωσης εκτελείται πρώτα, κατόπιν καλείται η λειτουργία πιρούνι, όταν p == 0, τότε εκτελείται το θυγατρικό τμήμα και θα εκτελεστεί το αρχείο sample2.c. Η έξοδος θα περιέχει GCC για τη μεταγλώττιση και των δύο αρχείων. Εδώ το γονικό δείγμα sample1.c id και sample2.c id είναι διαφορετικό επειδή είναι γονέας και παιδί.

συμπέρασμα

Σε αυτό το άρθρο, χρησιμοποιήσαμε τόσο το πιρούνι όσο και το exec ξεχωριστά και συλλογικά για να κατανοήσουμε εύκολα τη χρήση και την έννοια. Ελπίζω ότι αυτό το σεμινάριο περιέχει επαρκές περιεχόμενο που θα οδηγήσει σε πρόσβαση στην κλιμάκωση των γνώσεών σας.