目次 TABLE OF CONTENTS
perlfork - Perl の fork エミュレーション perlfork - Perl's fork() emulation
NOTE: As of the 5.8.0 release, fork() emulation has considerably
matured. However, there are still a few known bugs and differences
from real fork() that might affect you. See the "BUGS" and
"CAVEATS AND LIMITATIONS" sections below.
注意: 5.8.0 のリリースと共に, fork() エミュレーションはかなり成熟し
ています. しかしながら, またいくつかのバグや実際の fork() との差違
が知られています. 後述の "バグ" 及び "警告と制限" の章も参照してく
ださい.Perl は同名の Unix システムコートに対応するキーワード fork() を 提供しています. fork() システムコールが存在する大抵の Unix-like プラットフォームでは Perl の fork() は単純にそれを呼ぶだけです. Perl provides a fork() keyword that corresponds to the Unix system call of the same name. On most Unix-like platforms where the fork() system call is available, Perl's fork() simply calls it.
Windows といった fork() システムコールを持っていないいくつかの プラットフォームでは, インタプリタレベルで fork() のエミュレーション を構築します. エミュレーションは Perl プログラムのレベルに於いて 本物の fork() とできる限り互換がとれるように設計されていますが, この方法で生成される全ての仮想的な子"プロセス" はオペレーティング システムが関与する限りでは同じ実プロセスとして存在するために いくらかの重要な違いが存在します. On some platforms such as Windows where the fork() system call is not available, Perl can be built to emulate fork() at the interpreter level. While the emulation is designed to be as compatible as possible with the real fork() at the level of the Perl program, there are certain important differences that stem from the fact that all the pseudo child "processes" created this way live in the same real process as far as the operating system is concerned.
このドキュメントでは fork() エミュレーションの能力と限界の概要を 提供します. ここで述べられていることは本物の fork() が存在して Perl がそれを使うように設定されているプラットフォームには 当てはまりません. This document provides a general overview of the capabilities and limitations of the fork() emulation. Note that the issues discussed here are not applicable to platforms where a real fork() is available and Perl has been configured to use it.
fork() エミュレーションは Perl インタプリタのレベルで実装されて います. これの意味するところはおおざっぱに言うと fork() の 実行は実際には実行しているインタプリタとその状態の全てを複製し, 複製されたインタプリタを別のスレッドで, 親で fork() が呼び出された すぐ後から実行を始めることです. 仮想的なプロセスとしてこの 子"プロセス"を実装しているスレッドに着目します. The fork() emulation is implemented at the level of the Perl interpreter. What this means in general is that running fork() will actually clone the running interpreter and all its state, and run the cloned interpreter in a separate thread, beginning execution in the new thread just after the point where the fork() was called in the parent. We will refer to the thread that implements this child "process" as the pseudo-process.
fork() を呼び出した Perl プログラムにとって, この全ては透過的で
あるように設計されています. 親プロセスは fork() からその後の
プロセス操作関数で使うことのできる仮想プロセスIDを伴って戻り,
子プロセスでは子仮想プロセスであることを示す値 0 を伴って
戻ります.
To the Perl program that called fork(), all this is designed to be
transparent. The parent returns from the fork() with a pseudo-process
ID that can be subsequently used in any process manipulation functions;
the child returns from the fork() with a value of 0 to signify that
it is the child pseudo-process.
大抵の Perl の機能は仮想プロセスでも自然に振る舞います. Most Perl features behave in a natural way within pseudo-processes.
この特殊変数は適切に仮想プロセスIDに設定されます. これは特定のセッションに於いて仮想プロセスを識別するために 使うことができます. この値は wait() された後に起動された 仮想プロセスでは再利用されることに注意して下さい. This special variable is correctly set to the pseudo-process ID. It can be used to identify pseudo-processes within a particular session. Note that this value is subject to recycling if any pseudo-processes are launched after others have been wait()-ed on.
各仮想プロセスはそれぞれの仮想環境を持っています. %ENV の変更は仮想環境に作用し, その仮想プロセスと, そこから起動した 全てのプロセス(及び仮想プロセス)でのみ見ることができます. Each pseudo-process maintains its own virtual environment. Modifications to %ENV affect the virtual environment, and are only visible within that pseudo-process, and in any processes (or pseudo-processes) launched from it.
各仮想プロセスはそれぞれに仮想的なカレントディレクトリの主題(idea)を 持っています. chdir() を使ったカレントディレクトリの変更はその 仮想プロセスと, そこから起動した全てのプロセス(及び仮想プロセス)でのみ 見ることができます. 仮想プロセスからの全てのファイル及びディレクトリ アクセスは仮想作業ディレクトリから実作業ディレクトリへと適切に 正しく変換されます. Each pseudo-process maintains its own virtual idea of the current directory. Modifications to the current directory using chdir() are only visible within that pseudo-process, and in any processes (or pseudo-processes) launched from it. All file and directory accesses from the pseudo-process will correctly map the virtual working directory to the real working directory appropriately.
wait() 及び waitpid() に fork() から返される仮想プロセスIDを渡す ことができます. これらの呼び出しは仮想プロセスの終了を適切に待ち, その状態を返します. wait() and waitpid() can be passed a pseudo-process ID returned by fork(). These calls will properly wait for the termination of the pseudo-process and return its status.
kill() は fork() から返されたIDを渡すことで仮想プロセスを停止することが できます. しかしこれは悲惨な状況下以外では使うべきではありません, なぜならオペレーティングシステムは実行しているスレッドが終了した 時ではプロセスリソースの完全性を保証しないかもしれないからです. 仮想プロセスに対して kill() を使うと大抵メモリリークを引き起こします, これは仮想プロセスを実装しているスレッドにはそのリソースを解放する タイミングをとれないためです. kill() can be used to terminate a pseudo-process by passing it the ID returned by fork(). This should not be used except under dire circumstances, because the operating system may not guarantee integrity of the process resources when a running thread is terminated. Note that using kill() on a pseudo-process() may typically cause memory leaks, because the thread that implements the pseudo-process does not get a chance to clean up its resources.
仮想プロセスでの exec() 呼び出しは実際には要求された実行形式を 別にのプロセス空間で呼び出し, そのプロセスの終了ステータスと 同じステータスで終了するように待機します. これは実行している 実行形式が持っているプロセスIDがそれに先立つ Perl の fork() で 返されたプロセスIDは異なることを意味します. 同じように, fork() によって返されたIDを渡すプロセス操作関数は exec() の後で 待っている実プロセスではなく, exec() を呼び出した仮想プロセスに 対して作用します. Calling exec() within a pseudo-process actually spawns the requested executable in a separate process and waits for it to complete before exiting with the same exit status as that process. This means that the process ID reported within the running executable will be different from what the earlier Perl fork() might have returned. Similarly, any process manipulation functions applied to the ID returned by fork() will affect the waiting pseudo-process that called exec(), not the real process it is waiting for after the exec().
exit() はいつでも, 起動中の子仮想プロセスを自動的に wait() してから, 実行している仮想プロセスを終了させます. これはそのプロセスは全ての 実行中の仮想プロセスが終了するまでしばらくの間終了しないことを 意味します. exit() always exits just the executing pseudo-process, after automatically wait()-ing for any outstanding child pseudo-processes. Note that this means that the process as a whole will not exit unless all running pseudo-processes have exited.
全ての開いているハンドルは子プロセスで dup() されます, その為 どこかのプロセスでハンドルを閉じても他には影響しません. いくつかの制限については続きを見て下さい. All open handles are dup()-ed in pseudo-processes, so that closing any handles in one process does not affect the others. See below for some limitations.
オペレーシングシステムから見ると, fork() エミュレーションから生成された 仮想プロセスは単なる同じプロセス内のスレッドです.これは オペレーシングシステムによって科せられた全てのプロセスレベルの制限は 全ての仮想プロセスで一緒に割り当てられます. これには開いているファイル, ディレクトリ, ソケットの数の制限, ディスク使用量の制限, メモリサイズの制限, CPU使用量の制限等が含まれます. In the eyes of the operating system, pseudo-processes created via the fork() emulation are simply threads in the same process. This means that any process-level limits imposed by the operating system apply to all pseudo-processes taken together. This includes any limits imposed by the operating system on the number of open file, directory and socket handles, limits on disk space usage, limits on memory size, limits on CPU utilization etc.
親プロセスが kill (Perl の kill() 組み込み関数若しくは外部の同等の 物で)されると, 全ての仮想プロセスも同様に kill され, プロセス全体が 終了します. If the parent process is killed (either using Perl's kill() builtin, or using some external means) all the pseudo-processes are killed as well, and the whole process exits.
通常のイベントの進み方であれば, 親プロセスとそこから起動された それぞれの仮想プロセスは終了する前に各自の仮想子プロセスを待つでしょう. これは親プロセスとそこから起動されたそれぞれのそれがまた仮想 親プロセスである仮想子プロセスはそれらの仮想子プロセスが終了した後で のみ終了するｄせほう. During the normal course of events, the parent process and every pseudo-process started by it will wait for their respective pseudo-children to complete before they exit. This means that the parent and every pseudo-child created by it that is also a pseudo-parent will only exit after their pseudo-children have exited.
仮想プロセスがその親プロセスから detach して実行している (つまり親は必要がないのならwait()する必要がない)とマークする方法は 今後提供されるでしょう. A way to mark a pseudo-processes as running detached from their parent (so that the parent would not have to wait() for them if it doesn't want to) will be provided in future.
fork() エミュレーションは BEGIN ブロックで呼ばれた時には完全には 正しく動作しません. fork された複製は BEGIN ブロックの内容を 実行しますが, BEGIN ブロックの後のソースストリームのパースを 継続しません. 例えば, 次のコードを考えてみます: The fork() emulation will not work entirely correctly when called from within a BEGIN block. The forked copy will run the contents of the BEGIN block, but will not continue parsing the source stream after the BEGIN block. For example, consider the following code:
BEGIN {
fork and exit; # fork child and exit the parent
print "inner\n";
}
print "outer\n";これは次のように出力します: This will print:
inner本来は次のようであるはずです: rather than the expected:
inner
outerこの制限はパース途中の Perl パーサによって使われるスタックの 複製と再開における基礎技術の複雑さに起因しています. This limitation arises from fundamental technical difficulties in cloning and restarting the stacks used by the Perl parser in the middle of a parse.
fork() した時点で開いている全てのファイルハンドルは dup() されます. つまり, ファイルは親とことで独立して閉じることができます, しかし dup() されたハンドルはまだ同じシークポインタを共有していることに 注意して下さい. 親でシーク位置を変更するとそれは子にも波及し, その逆も同様です. これは子供と分離したシークポインタが必要な ファイルを開くことで無効にできます. Any filehandles open at the time of the fork() will be dup()-ed. Thus, the files can be closed independently in the parent and child, but beware that the dup()-ed handles will still share the same seek pointer. Changing the seek position in the parent will change it in the child and vice-versa. One can avoid this by opening files that need distinct seek pointers separately in the child.
open(FOO, "|-") 及び open(BAR, "-|") 構成子は実装されていません.
この制限は明示的にパイプを作る新しいコードで簡単に取り除けます.
以下の例で fork された子に書き出す方法を示します:
The open(FOO, "|-") and open(BAR, "-|") constructs are not yet
implemented. This limitation can be easily worked around in new code
by creating a pipe explicitly. The following example shows how to
write to a forked child:
# simulate open(FOO, "|-")
sub pipe_to_fork ($) {
my $parent = shift;
pipe my $child, $parent or die;
my $pid = fork();
die "fork() failed: $!" unless defined $pid;
if ($pid) {
close $child;
}
else {
close $parent;
open(STDIN, "<&=" . fileno($child)) or die;
}
$pid;
}
if (pipe_to_fork('FOO')) {
# parent
print FOO "pipe_to_fork\n";
close FOO;
}
else {
# child
while (<STDIN>) { print; }
exit(0);
}そしてこちらは子から読む時です: And this one reads from the child:
# simulate open(FOO, "-|")
sub pipe_from_fork ($) {
my $parent = shift;
pipe $parent, my $child or die;
my $pid = fork();
die "fork() failed: $!" unless defined $pid;
if ($pid) {
close $child;
}
else {
close $parent;
open(STDOUT, ">&=" . fileno($child)) or die;
}
$pid;
}
if (pipe_from_fork('BAR')) {
# parent
while (<BAR>) { print; }
close BAR;
}
else {
# child
print "pipe_from_fork\n";
exit(0);
}pipe open() の fork は今後実装されるでしょう. Forking pipe open() constructs will be supported in future.
それ自身でグローバル状態を保持している外部関数(XSUBs; external subroutines)は正しく動作しないでしょう. そのような XSUB は 異なる仮想プロセスからグローバルデータに対して同時にアクセスするのを 防ぐためのロックも保持するが, その全ての状態を fork() 時に 自然と複製される Perl シンボルテーブル上に置くかする必要が あるでしょう. 拡張に対して複製するタイミングを提供するコールバック 機構は近い将来提供されるでしょう. External subroutines (XSUBs) that maintain their own global state may not work correctly. Such XSUBs will either need to maintain locks to protect simultaneous access to global data from different pseudo-processes, or maintain all their state on the Perl symbol table, which is copied naturally when fork() is called. A callback mechanism that provides extensions an opportunity to clone their state will be provided in the near future.
fork() エミュレーションは Perl インタプリタを埋め込んでいて Perl コードを評価(eval)する Perl API を少しだけ呼び出すような アプリケーションの内部で実行されている時には, 予期したように 振る舞わないかもしれません. これは, エミュレーションは Perl インタプリタ自身の持っているデータ構造 しかしらず, (Perl インタプリタを?)格納しているアプリケーションの 状態に関しては何も知らないために生じます. 例えば, アプリケーションの自分のコールスタックで継続している状態は 手の届かないところにあります. The fork() emulation may not behave as expected when it is executed in an application which embeds a Perl interpreter and calls Perl APIs that can evaluate bits of Perl code. This stems from the fact that the emulation only has knowledge about the Perl interpreter's own data structures and knows nothing about the containing application's state. For example, any state carried on the application's own call stack is out of reach.
fork() エミュレーションはコードを複数のスレッドで実行するために, スレッドセーフでないライブラリを呼び出す拡張は fork() を呼び出すと 正しく動作しないかもしれません. Perl のスレッドサポートは徐々に ネイティブな fork() を持っているプラットフォームにも広く導入 されてきているので, そのような拡張はスレッドセーフに修正するように 期待されています. Since the fork() emulation runs code in multiple threads, extensions calling into non-thread-safe libraries may not work reliably when calling fork(). As Perl's threading support gradually becomes more widely adopted even on platforms with a native fork(), such extensions are expected to be fixed for thread-safety.
仮想プロセスIDを負の整数値とすることは整数 -1 を破壊します,
なぜなら wait() や waitpid() といった関数はその値を
特殊な物として扱うためです. 現在の実装においては, システムは
ユーザスレッドに対してスレッドID 1 を割り当てることは
ないと暗黙に仮定しています. よりよい仮想プロセスIDの表現は
今後実装されるでしょう.
Having pseudo-process IDs be negative integers breaks down for the integer
-1 because the wait() and waitpid() functions treat this number as
being special. The tacit assumption in the current implementation is that
the system never allocates a thread ID of 1 for user threads. A better
representation for pseudo-process IDs will be implemented in future.
特定のケースに置いて, pipe(), socket(), そして accept() 演算子 によって生成された OS レベルのハンドルは仮想プロセスできちんと 複製されないことがあるようです. これは特定の状況でのみ発生します が, これが発生する場所では, パイプハンドルの読み書き間での デッドロックやソケットハンドルに対する送受信ができないといったことが 起こるようです. In certain cases, the OS-level handles created by the pipe(), socket(), and accept() operators are apparently not duplicated accurately in pseudo-processes. This only happens in some situations, but where it does happen, it may result in deadlocks between the read and write ends of pipe handles, or inability to send or receive data across socket handles.
このドキュメントは何カ所か不完全かもしれません. This document may be incomplete in some respects.
並列インタプリタと fork() エミュレーションのサポートは Microsoft Corporation の資金援助で ActiveState によって実装されました. Support for concurrent interpreters and the fork() emulation was implemented by ActiveState, with funding from Microsoft Corporation.
このドキュメントは Gurusamy Sarathy <gsar@activestate.com> によって書かれ, メンテナンスされています. This document is authored and maintained by Gurusamy Sarathy <gsar@activestate.com>.
"fork" in perlfunc [CPAN], perlipc [CPAN]
山科 氷魚 (YAMASHINA Hio) <hio@hio.jp>原典: perl VERSION 5.8.8. 翻訳日: 2007-03-08. Origlnal distribution is perl VERSION 5.8.8. Translated at 2007-03-08.