c - 使用 fork() 的二叉进程树

Question

我的操作系统类的第一个项目是使用 fork() 创建一个进程树，其深度由用户在命令行指定。每个叶级节点需要对数据进行排序并使用命名管道 (FIFO) 将其传回其父级。

我可以使用fork()创建一个N深度的树，每个进程有2个子进程。我不明白的是如何将 FIFO 传递给树中的每个子进程，然后让这个进程对 FIFO 中的某些数据进行排序然后 还将其传递回到树的顶部。

这是迄今为止我构建树的伪代码:

void CreateTree(int level)
{
    if level = 0 return

    int left_child = fork();
    if(left_child != 0)        //we are the parent
    {
        int right_child = fork();
        if(right_child == 0)
            CreateTree(level - 1);
    }
    else
    {
        CreateTree(level-1);
    }
}

那么我如何单独获取每个进程来使用它们？

Answer 1

您提到了 fifo，又名命名管道，所以我们来看看。 (这里的代码假设 *nix):

这个简单的示例展示了从父级向子级发送数据，让子级操作它，然后将其返回给父级。因此，您不是“传递”fifo，而是每个进程(或子进程)都可以访问 char *，这为它们提供了 fifo 的名称，以便它们可以打开它进行读取或写入因为他们需要。您可以采用这个概念并对您拥有的每个子节点进行扩展:

int main()
{
    int fd, n, ret;
    fd_set rfds;
    char * myfifo = "/tmp/myfifo";

    mkfifo(myfifo, 0666);  // Create this buffer

    if(fork())     //Kid code
    {
      char kid_buffer[4] = {0};
      char temp;

      fd = open(myfifo, O_RDONLY); //Open the fifo for reading
      n = read(fd, kid_buffer, 4);

      printf("Kid %d read %d bytes, parent gave us %s\n",getpid(), n, kid_buffer);
      fflush(stdout);
      close(fd);

      // "sort" the data the parent gave us
      temp = kid_buffer[0];
      kid_buffer[0] = kid_buffer[1];
      kid_buffer[1] = kid_buffer[2];
      kid_buffer[2] = temp;
      kid_buffer[3] = '\0';
      printf("Kid %d reoriginized the list %s\n",getpid(), kid_buffer);
      fflush(stdout);

      // send the data back
      fd = open(myfifo, O_WRONLY);
      write(fd, kid_buffer, strlen(kid_buffer));
      close(fd);
      return 0; 
    }
    else
    {
      char arr[] = "abc";

      //Open the fifo for writing
      fd = open(myfifo, O_WRONLY);
      write(fd, arr, strlen(arr));  //Sent my data to kid
      printf("Parent process %d, just sent my data %s to the kid\n", getpid(), arr);
      fflush(stdout);
      close(fd);

      //Open the fifo for reading
      fd = open(myfifo, O_RDONLY);
      n = read(fd, arr, 4);

      // show the data we got back
      printf("Parent %d read %d bytes, kid gave us back %s\n",getpid(), n, arr);
      fflush(stdout);
      close(fd);
    }

    unlink(myfifo);

    return 0;
}

因此，从此处的输出中，您可以看到父级创建了自己的数组“abc”，并且子级将其修改(通过 FIFO 传递)为“bca”，现在它返回到父级并进行了格式化。

mike@linux-4puc:~> ./a.out 
Parent process 4295, just sent my data abc to the kid
Kid 4294 read 3 bytes, parent gave us abc
Kid 4294 reoriginized the list bca
Parent 4295 read 3 bytes, kid gave us back bca