c - Linux 操作系统 - 来自父进程、子进程、父进程的输入输出管道

Question

我有一些称为 c-shell 的 C 代码，它执行以下操作。父 c-shell 读取 Linux 命令行，并派生一个子进程来执行该命令。子进程在收到父进程准备好执行的信号之前不会执行命令。它可以处理为命令提供参数的输入文件，也可以只从命令行读取它们。它可以处理将输出发送到输出文件，而不仅仅是将执行的命令输出打印到标准输出。它将输出发送到输出文件的方式是子进程将其标准输出重定向到管道，一旦收到子进程已完成运行的 sig-child 信号，父进程就会从该管道读取。它可以处理多个命令(在命令之间放置一个分号)。它可以处理从第一个命令到命令行中第二个命令的管道输出。但是-这是我的问题-它无法处理将一个命令的输出通过管道传输为第二个命令的输入，然后将第二个命令的输出发送到输出文件的命令。考虑到上述所有情况都完美无缺，我感到很困惑。我可以在执行的子进程完成时将输出重定向到父进程，以便完成它。我可以将运行的第一个命令的输出重定向为运行的第二个命令的输入。但是如果我尝试将输出发送到第二个命令到输出文件，我就不能这样做。如果这个问题没有意义，我会发布更多细节。

例如:如果我在我的 c-shell 中输入以下命令行:ls -l | grep lsOut(意思是，我做了一个详细的目录列表，在那个目录列表输出中，有一些文件包含字符“lsOut”(ls 命令的输出文件)，grep 命令应该过滤掉所有其他文件在不包含这些字符的目录列表中。当它打印到标准输出时，它工作得很好。当我执行诸如 ps > psOut 之类的命令时，ps 命令的输出毫无问题地写入 psOut 文件。但是，如果我执行命令:ls -l | grep lsOut > lsOutFile，发生的事情令人费解。它将第一个命令 ls -l 打印到标准输出，尽管我在打印语句中看到第二个命令 grep lsOut 正在运行，并且应该从 ls -l 接收输出作为 grep lsOut 的输入，它似乎没有任何影响。唯一的输出是没有 grep 过滤的整个 ls -l 目录，虽然它说它写入输出文件, 它没有到达那里。如果你想让我发布代码链接，我可以做到在。非常感谢!我花了几个小时试图调试这个问题。

Answer 1

The way that it sends the output to the output file is by the child redirecting it's stdout to a pipe, and the parent reads from this pipe once it receives the sig-child signal that the child process finished running.

就在这里。俗话说:不传“走”。不要收取 200 美元。

这部分已经不太对了。如果子进程开始输出足够多的输出，您最终会在此处看到一个挂起的父进程和一个挂起的子进程。

管道缓冲区的大小不是无限的。管道缓冲区有一个固定的、上限的、最大的内部大小。我记得默认的管道缓冲区大小是 8,192 字节。它实际上可能是别的东西，但实际大小并不重要。无论管道缓冲区的大小是多少，一旦缓冲区填满，写入管道缓冲区的进程就会进入休眠状态，直到读取进程开始通过读取来清空管道。只要读者和作者进程独立工作，一个人的阅读，一个人的写作，一切都顺利进行。如果写入者的写入速度快于读取者的读取速度，一旦未读字符数达到管道的最大大小，内核就会在 write() 中悄悄地让写入者进程进入休眠状态，直到读取器捕获到上。

如果您的父进程在开始从 stdout 管道读取之前等待子进程退出，并且子进程写入超过 8,192(或任何实际大小)字节，则子进程将在其内部暂停 write() 调用，直到管道被读取。由于在子进程终止之前父进程不会从管道读取数据，因此两个进程将永远等待对方。

因此，我们已经知道您的应用程序没有正确处理这种情况。尽管您描述的应用程序问题略有不同，但鉴于应用程序未正确处理进程间管道语义，很可能与您的实际问题(如果不是这个问题)密切相关。

您必须完全重新设计您的应用程序如何正确地实现进程间管道。