Процессы, потоки, распределенные приложения

Процесс — это то, что в обиходе обычно называется выполняющейся прикладной программой или приложением. Простая самодостаточная программа, не вызывающая других программ, — это один процесс. Он характеризуется своим адресным простраством, памятью, исполняемым кодом и данными. Рассмотренные ранее примеры — это, как правило, именно такие программы, состоящие одного процесса.

В ряде случаев требуется запускать из своей программы другие. Это могут быть стандартные архиваторы, калькуляторы, текстовые и графические редакторы. Запуск из одной программы другой называется порождением дочернего процесса.

В ряде случаев на компьютере или в сети одновременно выполняется несколько приложений (процессов) и надо организовать обмен информацией между ними. Иногда этого мало и требуется, чтобы одно приложение управляло другим.

Запуск внешней программы функцией execlp

Функция execlp позволяет выполнить из своего приложения любое указанное приложение, передав ему управление. Вызванная программа замещает в памяти вызвавшее ее приложение. Таким образом, родительское приложение завершается и начинается новое.

Функция execlp определена в библиотечном файле process.h. Его нужно включать в приложение соответствующей директивой #include<process.h>

Сама функция имеет прототип:

int execlp(char *path, char *arg0,*arg1,..., char *argn, NULL)

Параметр path определяет имя и путь к приложению, которое требуется выполнить. Если в path указан путь и имя файла с расширением, то функция ищет именно этот файл. Следует помнить, что при записи пути используются только прямые слэши.

Если же расширение файла не задано, то сначала ищется такой файл, который задан. Если он не находится, к имени добавляется распширение .exe и поиск повторяется. Если файл опять не находится, к имени добавляется расширение .com и поиск повторяется. Если в path не задан путь, то сначала поиск файла производится в текущем каталоге. Если в нем требуемый файл не найдем, то поиск продолжается в каталогах, указанных в переменной окружения РАTН.

Аргументы функции arg0 — argn являются параметрами, передаваемыми в запускаемую на выполнение программу через командную строку. Функция должна передать в запускаемое приложение хотя бы один аргумент arg0. По соглашению аргумент arg0 это копия path. Впрочем, передача другого значения не является ошибкой. Остальные аргументы, если они требуются, передают в запускаемую программу дополнительную информацию. Если она состоит из нескольких, например, из нескольких опций, то можете каждое слово передавать отдельным аргументом, а может все их объединить в одну строку argl. Последний аргумент функции execlp — NULL является признаком окончания списка аргументов.

Функция execlp возвращает 0 при успешной загрузке нового приложения, а при ошибке возвращает -1.

Рассмотрим примеры использования-функции execlp. Оператор

if(execlp("Fl.exe","Fl.exe", NULL))

ShowMessage("Программа Fl.exe не выполнена");

завершает выполнение вашего приложения и передает управление программе с выполнняемым файлом Fl.exe. Этот файл должен быть расположен в рабочем каталоге или в одном из каталогов, указанных в переменной окружения PATH. Иначе функция execlp вернет -1 и будет выдано сообщение функцией ShowMessage. Аналогичное сообщение будет выдано если, например, для загрузки F1.exe не хватает оперативной памяти.

Оператор

execlp("C:/WINDOWS/system32/calc.exe",NULL);

передает управление npoграмме калькулятор.

Оператор

execlp ("WinWord","WinWord", "Fl.doc", "F1.doc", "F2.doc", NULL));

запускает редактор Word и передает в него файлы Fl.doc и F2.doc.

Мы рассмотрели только одну функцию execlp из целого семейства, подобных функций exec+суффикс. По своим основным характеристикам все эти функции аналогичны execlp, различаясь только каталогами, в которых ищется, передачей в новое приложение переменных окружения и заданием аргументов функции.

Рассмотренные функции могут найти достаточно ограниченное применение, т.к. они обеспечивают безвозвратную передачу управления из вызвавшего оприложение в новое. Для для возврата в исходное приложение надо принимать специальные меры: например, вызванное приложение в конце своей работы должно аналогичной функцией execlp вызвать первоначальное приложение. За то у этих функций есть и большое преимущество — оверлэйная загрузка приложений. Новое приложение загружается в оперативную память на место вызвавшего его приложения. Соответственно сокращаются затраты памяти, так как не требуется держать в ней оба приложения.

Сфера применения функции execlp:

• построение входного интерфейса к какому-то приложению, работающего только перед запуском этого приложения;

• создание оверлэйных приложений, загружаемых в память по частям.

Запуск внешней программы функцией spawnlp

Функция spawnlp подобна рассмотренной выше функции exeсlp, но обладает более широкими возможностями. Она и используемые в ней константы описаны файлах process.h и stdio.h. Прототип функции:

int spawnlp(int mode, char *path, char *argO, argl, ,'argn, NULL)

Функция spawnlp отличается от exeсlp наличием параметра mode, задающего режим выполнения приложения, запускаемого на выполнение. Этот параметр может, в частности, принимать следующие значения

P_WAIT	Родительское приложение ждет завершения вызванного приложения, после чего продолжается его выполнение
P_NOWAIT	Родительское приложение продолжает выполняться пока выполняется вызванное приложение. Этот режим недоступен в 16-разрядных Windows и DOS.
P_DETACH	Идентичен P_NOWAIT, но вызванное приложение выполняется в фоновом режиме, так что не имеет доступа к клавиатуре и дисплею.
P_OVERLAY	Вызванное приложение замещает в памяти родительское. То же, что вызов функции exeelp.

Пример. Операторы

if (spawnlp (P_WAIT, "arj", " arj","e doc.arj a1.txt", NULL))

ShowMessage("Программа arj не выполнена");

else {

Memo1->Clear();

Memo1->Lines->LoadFromFile("a1.txt" );

DeleteFile("a1.txt");

}

запускают архиватор arj, извлекающий из архива doc.arj файл a1.txt. Приложение ждет, пока программа arj закончит работу, затем загружает разархивированный файл в окно редактирования Memo1 и удаляет этот файл с диска.

В приведенном примере все аргументы, передаваемые в порождаемый процесс, объединены в одной строке. Тот же самый результат получился бы, если редать их все в отдельности:

if(spawnlp(P_WAIT,"arj","arj","e","doc.arj","a1.txt", NULL) )

В качестве примера попробуйте создать форму с окнами и кнопкой. В обработчике кнопки запишите

if (spawnlp (P_WAIT, "C:/WINDOWS/system32/calc", "C:/ WINDOWS/system32/calc", NULL))

ShowMessage("Программа не выполнена");

Вы увидите, что после закрытия калькулятора программа возвращается в исходное состояние

Операции, подобные рассмотренным выше, невозможно было бы выполи функцией exeelp, поскольку она не обеспечивает возвращение в исходное приложение. Нельзя было бы выполнить эти операции и функцией spawnlp при режиме отличном от P_WAIT, поскольку в этом случае оператор загрузки файла в окно дактирования выполнялся бы раньше, чем успевал распаковываться архив.

Надо отметить, что приведенный выше пример разархивации файла обладает двумя недостатками. Первый из них связан с тем, что выполняется программа; предназначенная для DOS. Поэтому при ее выполнении вызывается сеанс DOS,. после его окончания пользователь видит окно DOS, которое ему надо закрыть, чтобы продолжить работу. Это, конечно, очень неудобно. Устранить этот недостат легко, например, написанием пакетного файла arj.bat вида:

@echo off

arj.exe e doc %1

exit

В нем помимо команды разархивации предусмотрена команда exit — окончание сеанса работы с окном DOS. Тогда обращение к разархивации в приложении может быть даже короче, чем раньше:

if(spawnlp(P_WAIT,"arj.bat","arj.bat","a1.txt", NULL))

Обращение к пакетному файлу arj.bat позволяет порожденному процессу автоматически, без вмешательства пользователя вернуться в родительский процесс. Но остается еще один недостаток рассмотренного примера — на время выполнения разархивации получаются неприятные изменения экрана, связанные с выходом в DOS. Этот недостаток может быть снят только функциями, рассмотренными ниже.

Приведем еще один пример использования функции spawnlp. Пусть вы разработали пользовательский интерфейс, в котором хотите предоставить пользователи возможность запускать различные приложения. Ваш интерфейс достаточно болшой и поэтому желательно запускать из него внешние приложения в оверлэйном режиме. Эту задачу можно решить следующим образом.

Пусть имя вашего приложения POverlay. Создайте еще одно приложение, названное, например, OMenage. Это приложение будет управлять запуском требуемых программ. Оно может быть очень маленьким, не содержать ни одной формы и располагаться в оперативной памяти одновременно с запускаемыми программами. Весь текст его файла следующий:

#include <vcl.h>

#pragma hdrstop

#include <process.h.

WINApi WinMain (hINSTANCE, HINSTANCE, LPSTR lpCimdline, int){

spawnlp(LP_WAIT, lpCmdLine, lpCmdLine, NULL);

spawnlp(P_OVERLAY, "POverlay.exe", "POverlay.exe", NULL,);

return 0;

}

Первый вызов функции spawnlp обеспечивает запуск в режиме ожидания того приложения, имя которого передано через командную строку lpCmdLine. Второй низов spawnlp обеспечивает оверлэйный вызов вашего основного приложения POverIay.exe.

Предположим, что в вашем основном приложении POverlay имя запускаемой программы записано в окне редактирования Edit1. Тогда вызов этой программы может осуществляться оператором:

if(spawnlp(P_OVERLAY,"OMenage.exe","OMenage.exe",Editl->Text, NULL))

ShowMessage("Программа " + Editi->Text + " не выполнена;"+ " нет файла OMenage.exe");

Этот оператор прервет выполнение приложения POverlay и загрузит на его место в памяти короткую (примерно 10 К) программу OMenage.exe, передав в нее как параметр имя запускаемого приложения. Программа OMenage.exe вызовет в режиме ожидания эту программу, а по окончании ее работы удалится из памяти и опять вызовет основное приложение POverlay. Таким образом, во время выполнения вызываемой программы в памяти будет находиться не ваше большое приложение POverlay, а только маленькая программа управления OMenage.exe.

Описанное взаимодействие программ имеет некоторый недостаток: при возврате в POverlay текст в окне Editl будет утерян. Этот недостаток легко устранить. Измените основной файл приложения POverlay следующим образом:

((include <vcl.h>

((pragma hdrstop

USERES("POverlay.res");

USEFORM ( "UOverlayl .cpp", Forral.) ;