Вопрос C вилкой для труб fd — простой вопрос для пинг-понга xv6

#c #xv6

Вопрос:

Здесь новичок. Я пытаюсь написать простую программу на xv6, которая использует каналы, вилки и файловые дескрипторы.

 int
main(int argc, char *argv[])
{
    int p[2];  // file descriptors for pipe
    char recv_buf[5];

    pipe(p);

    if (fork() == 0) {  // child
        read(p[0], recv_buf, 5);
        printf("%d: received %sn", getpid(), recv_buf);
        close(p[0]);

        write(p[1], "pong", 5);
        close(p[1]);

    } else {  // parent
        write(p[1], "ping", 5);
        close(p[1]);

        read(p[0], recv_buf, 5);
        printf("%d: received %sn", getpid(), recv_buf);
        close(p[0]);
    }
    exit(0);
}
 

Я думал, что программа преуспеет в печати

 $ ./pingpong
$ "3: received ping" 
$ "4: received pong"
 

к выходу терминала.

Вместо этого вывод получается в виде:

 $ ./pingpong
$ "3: received ping" 
 

Кто-нибудь может объяснить, что здесь происходит? Я думал, что у каждого процесса есть своя копия файлового дескриптора, и что чтение/запись приведет к зависанию родительского процесса до тех пор, пока на другом конце канала не появится вывод. Так почему же дочерний процесс не получает вызов «понг»?

Обратите внимание, что если я добавлю ожидание(0) в родительский элемент, проблема исчезнет.

 int
main(int argc, char *argv[])
{
    int p[2];  // file descriptors for pipe
    char recv_buf[5];

    pipe(p);

    if (fork() == 0) {  // child
        read(p[0], recv_buf, 5);
        printf("%d: received %sn", getpid(), recv_buf);
        close(p[0]);

        write(p[1], "pong", 5);
        close(p[1]);

    } else {  // parent
        write(p[1], "ping", 5);
        wait(0); // this fixes the problem.  but why?
        close(p[1]);

        read(p[0], recv_buf, 5);
        printf("%d: received %sn", getpid(), recv_buf);
        close(p[0]);
    }
    exit(0);
}
 
 $ ./pingpong
$ "3: received ping" 
$ "4: received pong"
 

Может ли кто-нибудь объяснить, почему ожидание(0) приводит к успешному завершению программы?

Ответ №1:

Я действительно понял ответ вскоре после того, как напечатал это.

Программа с первой программой заключается в том, что внутри родительского блока я записываю в дескриптор выходного файла, а затем сразу же считываю из дескриптора входного файла, что означает, что родительский процесс не зависает.

В результате родительский процесс завершается до того, как дочерний процесс сможет выполнять чтение/запись.

     if (fork() == 0) {  // child process never reached
        read(p[0], recv_buf, 5);
        printf("%d: received %sn", getpid(), recv_buf);
        close(p[0]);

        write(p[1], "pong", 5);
        close(p[1]);

    } else {  // parent
        write(p[1], "ping", 5); // write to output fd
        close(p[1]); // close output fd

        read(p[0], recv_buf, 5); // read "ping" from input fd
        printf("%d: received %sn", getpid(), recv_buf); // print "ping"
        close(p[0]); // close input fd
    }
    exit(0); // parent process exists immediately
 

ожидание(0) исправляет это, разрешая дочернему процессу чтение/запись до того, как родитель достигнет блока чтения

Комментарии:

1. Я должен сказать, что, похоже, это не лучший способ использовать pipe(). У вас проблема между потребителем и производителем, когда производитель может потреблять свой собственный продукт, потому что оба процесса используют один и тот же канал. Возможно, было бы лучше использовать две трубы, идущие противоположными путями, чтобы избежать подобных проблем.

2. @akatz Спасибо за комментарий. В этом есть большой смысл. Таким образом, по сути, мне следует создать два набора массивов файловых дескрипторов, а затем запустить pipe() для каждого из них. Затем выполните операции чтения и записи на отдельных каналах.