Выполнение всей программы заканчивается, когда заканчивается последний порожденный процесс. Ожидание окончания выполнения всех дочерних процессов можно организовать с помощью функции wait,
которая возвращает PID завершившегося подпроцесса и -1, если все процессы-потомки завершили работу.
В Perl есть несколько способов организации взаимодействия процессов при их параллельном выполнении. Один из них - создать программный канал (pipe), который представляет из себя два файловых манипулятора - приемник (reader) и передатчик (writer) - связанных таким образом, что записанные в передатчик данные могут быть прочитаны из приемника. Программный канал создается с помощью функции pipe, которой передаются имена двух файловых манипуляторов: приемника и источника. Один из вариантов взаимодействия процессов через программный канал показан в следующем примере:
if ($pid = fork) { # процесс-предок получает PID потомка
close READER; # предок не будет читать из канала
print WRITER "Послано предком (PID $$):\n";
for (my $n = 1; $n <= 5; $n++) { # запись в передатчик
print WRITER "$n ";
}
close WRITER; # закрываем канал и
waitpid $pid, 0; # ждем завершения потомка
}
die "fork не отработал: $!" unless defined $pid;
if (!$pid) { # процесс-потомок получает 0
close WRITER; # предок не будет писать в канал
print "Потомок (PID $$) прочитал:\n";
while (my $line = <READER>) { # чтение из приемника
print "$line";
}
close READER; # канал закрывается
exit; # потомок завершает работу
}
Во время выполнения этого примера в стандартный выходной поток будет выведено следующее:
Потомок (PID -2032) прочитал:
Послано предком (PID 372):
1 2 3 4 5
Если нужно организовать передачу данных в обратном направлении, организуется канал, в котором передатчик будет в процессе-потомке, а приемник - в процессе-предке. Так как с помощью программного канала можно передавать данные только в одном направлении, то при необходимости двустороннего обмена данными между процессами создаются два программных канала на передачу в обоих направлениях.
Кроме программных каналов, процессы могут обмениваться информацией и другими способами: через именованные каналы (FIFO) и разделяемые области памяти, если они поддерживаются операционной системой, с помощью сокетов (что будет рассмотрено в следующей лекции) и при помощи сигналов.
В операционных системах имеется механизм, который может доставлять процессу уведомление о наступлении какого-либо события. Этот механизм основан на так называемых сигналах. Работа с ними происходит
следующим образом. В программе может быть определен обработчик того или иного сигнала, который автоматически вызывается, когда ОС доставляет сигнал процессу. Сигналы могут отправляться операционной системой, или один процесс может с помощью ОС послать сигнал другому. Процесс, получивший сигнал, сам решает, каким образом реагировать на него, - например, он может проигнорировать сигнал. Перечень сигналов, получение которых можно попытаться обработать, находится в специальном хэше с именем %SIG. Поэтому допустимые идентификаторы сигналов можно вывести функцией keys(%SIG). Общеизвестный пример - сигнал прерывания выполнения программы INT, который посылает программе операционная система по нажатию на консоли сочетания клавиш Ctrl+C. Как устанавливать обработчик конкретного сигнала, показано на примере обработки сигнала INT:
# устанавливаем обработчик сигнала INT
$SIG{INT} = \&sig_handler; # ссылка на подпрограмму
# начало основной программы
print "Работаю в поте лица...\n" while (1); # бесконечный цикл
sub sig_handler { # подпрограмма-обработчик сигнала
Выполнение примера сопровождается выводом сообщений, подтверждающих обработку поступившего сигнала:
Работаю в поте лица...
Получен сигнал INT по нажатию Ctrl+C
Заканчиваю работу!
Примером реальной программы, выполняющейся в бесконечном цикле, может служить любой сервер, ожидающий запросов от клиентских программ и перечитывающий свой конфигурационный файл после получения определенного сигнала (обычно HUP или USR1). Если необходимо временно игнорировать какой-то сигнал, то соответствующему элементу хэша %SIG присваивается строка 'IGNORE'. Восстановить стандартную обработку сигнала можно, присвоив соответствующему элементу %SIG строку 'DEFAULT'.
Процесс может посылать сигналы самому себе, например, для отслеживания окончания запланированного периода времени (для обработки тайм-аута). В приведенном примере длительная операция прерывается по истечении указанного промежутка времени: