Dotaz: Paralelny beh

[kovariadam]

Skusam fork(), chcem aby mi hlavny proces sa rozdelil na n procesov a aby kazdy potomok vypisal cislo od 0 po 4. Preco to ale nebezi naraz(paralelne?)

	pid_t pid[n+1];

	for(p = 0; p < n; p++)
	{
		pid[p] = fork();
		switch(pid[p])
		{
			case -1:
				/* fork error */
				PANIC("fork");
				break;

			case 0:
				child = true;
				for(int i = 0; i < 5; i++) { printf("%d\n", i); fflush(stdout); }
				break;

			default:
				waitpid(pid[p], NULL, 0);
				child = false;
				break;
		}
		if(child) break;
	}

	printf("--- (%d) => (%d)\n", getppid(), getpid());

Toto je vystup:

0
1
2
3
4
--- (12622) => (12623)
0
1
2
3
4
--- (12622) => (12624)
0
1
2
3
4
--- (12622) => (12625)
0
1
2
3
4
--- (12622) => (12626)
0
1
2
3
4
--- (12622) => (12627)
--- (3683) => (12622)

3683 je bash.

Dakujem za radu

---

---

Odpovědi

[chrono]

Skús tam dať nejaké čakanie (napr. 1 sekundu).

[pht]

Myslím že vypsání těch 5 čísel je rychlejší než prodleva pro přepnutí procesu.

[pakanek]

Ja bych rekl, ze to nebezi paralelne proto, ze je to blbe napsany. Proces odforkuje child proces, kterej vypise naky numera, ale parent proces pak okamzite ceka na jeho dokonceni (waitpid), namisto toho, aby pokracoval forkovanim dalsich.

[pakanek]

V programe mas:

default:
    waitpid(pid[p], NULL, 0);

Ak tomu dobre rozumiem, tak sa hlavny proces najprv zdvoji (fork), a pocka waitpid kym synovsky proces skonci. A az potom pokracuje vo vykonavani cyklu

[kovariadam]

Dakujem vsetkym za odpovede, asi FooBar a luky mate pravdu, snazim sa este to este nejako otestovat, ale v momentalnom stave mi to ide pomaly:)

Dakujem este raz.

[kovariadam]

Zabudol som ale na podstatnu vec, ja som myslel, ze IP(instruction pointer) pri forkovani sa v child-procese nastavi opat na fork, akurat navratova hodnota bude ina(teda jeho PID) a teda to rovno skoci do switchu uz v CHILD-procese a az tam vykona for cyklus. Zjavne to takto ale nefunguje, ako to teda vlastne funguje?

[chrono]

Ano funguje to tak. Potomok začne vykonávať ten cyklus, rodič ale bude pokračovať tým volaním waitpid (takže si počká, kým sa ukončí ten potomok a až potom bude pokračovať spúšťaním ďalšieho potomka).

Aby to fungovalo súšasne, musí sa waitpid použiť až po spustení všetkých potomkov (a teda napr. tak, že sa za ten cyklus pridá ešte jeden a v ňom bude volanie waitpid pre všetky pid; samozrejme potomok by nemal ten cyklus spúštať a aj tak tam bude potrebné sleep(1)).

[kovariadam]

Dakujem za vsetky odpovede.

[pakanek]

Fork afaik zkopíruje v paměti tvůj proces a v kopii nastaví návratovou hodnotu z fork na nulu. Původní proces (rodič) dostane jako návratovou hodnotu z fork PID kopie viz. man fork.

[Zadejte vaše jméno]

To vypada jako uloha do IOS.

[kovariadam]

Nabuduce sa aspon predstav, spoluziak ;)

[moira]

Třeba je to učitel ;)

[kovariadam]

Tak to je snad jedno, neviem o tom, ze by som mal zakaz diskutovat o ulohach.

[mess]

To sice ne, ale zdejší osazenstvo nemá moc rádo, když se na fóru řeší domácí úkoly, na které by si každý měl přijít sám. Pokud chceš poradit s úkolem, tak se zeptej spíš na fitušce, tam do tebe nebude nikdo rýpat, že se ptáš na domácí úkol

[kovariadam]

Tak to sa ospravedlnujem, ale myslel som, ze sa to moze hodit aj inym, nie len do skoly.

[Zdenek]

Takto polozeny dotaz je ale v poradku. Jde za nim videt jistou praci a snahu porozumet zadanemu ukolu. Co zdejsi osazenstvo vytaci je, tupe copy&paste otazky a ocekavani hotove prace.

[Heron]

Přesně to jsem chtěl napsat .

Vypracovávání domácích úkolů ne, řešení chyb a rady ke zlepšení jednoznačně ano.

[kovariadam]

Narazil som este na jednu vec, ktorej nie celkom rozumiem. Nasledujuci kod spusti pekne n vlakien:

for(p = 0; p < n; p++)
{
	pid[p] = fork();
	switch(pid[p])
	{
		case -1:
			/* fork error */
			PANIC("fork");
			break;

		case 0:
			child = true;
			break;

		default:
			child = false;
			break;
	}
	if(child) break;
}

if(child)
{
	sleep(5);
	//do_child_job(p);
}

if(parent)
{
	for(p = 0; p < n; p++)
	{
		printf("parent\n");
		waitpid(pid[p], NULL, 0);
	}

Problem je vsak, ze ked napriklad 1. child proces nieco robi dlhsie, tak waitpid zablokuje hlavny proces cakanim na skoncenie a az potom sa zavola waitpid na dalsie procesy. Comu ale uz vobec nerozumiem, preco sa tento kod sprava tak, ze da takyto vystup:

parent // tu caka tych 5 sekund
parent // dalsie 4 riadky uz vypise okamzite
parent
parent
parent

Slo by asi pouzit WNOHANG vo waitpid namiesto 0, ale potom hlavny proces skonci a nepocka na skoncenie deti.

Ako teda zabezpecit, ze hlavny proces nebude blokovany child procesmy, ale zaroven pocka, kym vsetky skoncia?

[mess]

No, mě napadlo toto:

1. Nejdřív uděláš 5x fork a uložíš si PID těch child procesů.
2. Uděláš, co potřebuješ v hlavním procesu.
3. Zavoláš waitpid na každý PID child procesu. Tím se zajistí, že hlavní proces počká, až všichni skončí.

Pokud potřebuješ mít ten hlavní proces pořád aktivní, tak bych zkusil něco jako smyčku, která bude periodicky testovat stav childů a v případě, že běží, tak bude něco dělat (to bude asi to horší řešení). Nebo si udělej handler na SIGCHLD a než ti ten signál přijde, tak můžeš dělat něco užitečného.

[kovariadam]

Dakujem, skusil som to s tym signalom, aj to vacsinou funguje, niekedy vsak ten signal proste sa neemituje. Vobec nechapem od coho to zavisi, lebo child proces skonci. Skusim prilozit relevantny kod:

static void sigchld_hdl(int sig)
{
	running_children--;
	printf("sigchld_hdl\n"); fflush(stdout);
	/* Wait for all dead processes.
	* We use a non-blocking call to be sure this signal handler will not
	* block if a child was cleaned up in another part of the program. */
	while (waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0)
	{
	}
	if(running_children == 0) // toto je vlastne na upratanie po detoch, ked uz vsetky su skoncene
	{
		printf("--QUITING\n"); fflush(stdout);
		
		fclose(fp);

		if (msgctl(msqid, IPC_RMID, NULL) == -1)
			PANIC("msgctl");
		
		exit(EXIT_SUCCESS);
	}
}


potom v main()
	struct sigaction act;
 
	memset (&act, 0, sizeof(act));
	act.sa_handler = sigchld_hdl;
 
	if (sigaction(SIGCHLD, &act, 0)) {
		perror ("sigaction");
		return 1;
	}

	for(p = 0; p < n; p++)
	{
		pid[p] = fork();
		switch(pid[p])
		{
			case -1:
				/* fork error */
				PANIC("fork");
				break;

			case 0:
				child = true;
				break;

			default:
				child = false;
				running_children++;
				printf("adding child: %ld\n", running_children); fflush(stdout);
				break;
		}
		if(child) break;
	}

	if(child)
	{
		printf("(%d) cakam...\n", getpid()); fflush(stdout);
		msg_rcv(READY_TO_START);
		printf("(%d) child\n", getpid()); fflush(stdout);
		exit(EXIT_SUCCESS);
// 		sleep(1);
	}

	if(parent)
	{
		for(p = 0; p < n; p++)
		{
			printf("parent\n"); fflush(stdout);
			waitpid(pid[p], NULL, WNOHANG);//WNOHANG
			msg_snd(READY_TO_START, READY_TO_START_TRUE);
		}
		
		while (running_children>0) {
			sleep(1);
			printf("sleeping, running children: %ld\n", running_children); fflush(stdout);
		}
	}

Toto teda vacsinou funguje, avsak niekedy sa to zasekne na tom poslednom while(running_children>0) a vystup je takyto:

$ ./philosophers 5
(26467) >> sending message(1): 1
(26467) >> sending message(2): 0
adding child: 1
(26468) cakam...
adding child: 2
(26469) cakam...
adding child: 3
(26470) cakam...
adding child: 4
(26471) cakam...
adding child: 5
parent
(26467) >> sending message(3): 0
parent
(26468) >> receiving message(3): 0
(26468) child
(26469) >> receiving message(3): 0
(26469) child
sigchld_hdl
(26467) >> sending message(3): 0
parent
(26467) >> sending message(3): 0
parent
(26470) >> receiving message(3): 0
(26470) child
(26471) >> receiving message(3): 0
(26471) child
(26472) cakam...
sigchld_hdl
(26467) >> sending message(3): 0
parent
(26467) >> sending message(3): 0
(26472) >> receiving message(3): 0
(26472) child
sigchld_hdl
sleeping, running children: 2
sleeping, running children: 2
sleeping, running children: 2
sleeping, running children: 2
sleeping, running children: 2
sleeping, running children: 2
sleeping, running children: 2
sleeping, running children: 2
sleeping, running children: 2
^C

Chape to niekto?

Dakujem

[kovariadam]

Ak teda konkretne nikto nevie odpovedat, tak sa aspon spytam takto: Je mozne aby SIGCHLD proste nedorazil po skonceni procesu? Ako vlastne ten mechanizmus funguje? Alebo mam hladat chybu inde?

Dakujem

[chrono]

Keď rodič spí a ukončí sa viac potomkov, rodič nemusí dostať viac tých signálov (takže by si tam mal upraviť ten while cyklus a počítať s tým, že sa nemusel ukončiť ani jeden potomok alebo sa ich mohlo ukončiť niekoľko naraz).

[kovariadam]

Dakujem za radu, ale nerozumiem ako to myslis. Ako zistim, ze som nedostal viac signalov ako som mal alebo menej?

[chrono]

waitpid vráti PID procesu, ktorý zmenil svoj stav (takže pre začiatok do toho while vo funkcii sigchld_hdl skús pridať vypisovanie toho PID).

[kovariadam]

Dakujem, vyriesil som to trochu inak. Vo fronte mam ulozeny pocet procesov, ktory ked decko zomre, tak znizi, ked vznikne tak sa zvysi. Zda sa, ze to funguje spolahlivo.

[Bluebear]

Signály, jako je SIGCHLD, totiž nevytvářejí frontu. Pokud je SIGCHLD poslán procesu, který ho nemůže právě zpracovat (tzn. je ve stavu "uninterruptible wait", nebo tento signál blokuje, třeba proto, že už zpracovává ten předchozí), tak se nastaví flag, že byl poslán SIGCHLD. Pokud ale během této doby přijde signálů SIGCHLD víc, nestavějí se do fronty, ale ty další se prostě ztratí; zůstane jen ten flag.

Jiná je situace u POSIX realtime signálů (viz "man 7 signal"), které vytvářejí opravdovou frontu a budou doručeny tolikrát, kolikrát byly přijaty, v patřičném pořadí.

[kovariadam]

Hm, to som nevedel, dakujem, musim sa na tie realtime signaly pozriet.

[Michal Kubeček]

Problém už byl vyřešen, ale neodpustím si terminologickou poznámku:

Nasledujuci kod spusti pekne n vlakien:

Syscall fork() nevytváří vlákna ale procesy. Vlákna by se vytvářela pomocí pthread_create().

[kovariadam]

Samozrejme mate pravdu. Chybicka sa vludila.