A lógica que você está usando está errada; para facilitar, vamos quebrar o código em múltiplas funções usando a descrição informal que você fez:
#include <iostream>
#include <unistd.h>
void
proc_filho(const char * nome) {
int num_segundos = 0;
while (true) {
sleep(1);
num_segundos ++;
cout << "Sou o processo " << nome << " (PID " << getpid() << "), estou rodando há " << num_segundos << " segundos." << endl;
}
}
int
main(int argc, char ** argv) {
int num_segundos = 0;
while (true) {
sleep(1);
num_segundos ++;
cout << "Sou o processo pai (PID " << getpid() << "), estou rodando há " << num_segundos << " segundos." << endl;
// aos 10 segundos, gera o filho 1.
if (num_segundos == 10 && ! fork()) proc_filho("filho 1");
// aos 20 segundos, gera o filho 2.
if (num_segundos == 20 && ! fork()) proc_filho("filho 2");
}
return 0;
}
O processo pai nasce na main)()
, dorme um segundo, imprime sua identificação, e testa se chegou ao ponto de dez segundos, depois testa se chegou ao ponto de vinte segundos. Em ambos os if
s, como o operador &&
tem a característica de shortcut evaluation, o segundo operando (! fork()
) não é executado até que o primeiro (num_segundos == 10
/num_segundos == 20
) seja verdadeiro. Assim ele vai repetindo.
Quando num_segundos
chega a dez, o primeiro operando retorna verdadeiro e então ele roda o fork()
, criando o primeiro filho. No caso do processo pai, ele vai receber o pid do processo filho (que é maior que zero), que negado retorna 0 (isto é, falso). Então ele não entra no then. Dez segundos depois, num_segundos
chega a vinte, o primeiro operando do segundo if retorna verdadeiro, e o segundo fork()
é avaliado. Novamente, um valor maior que zero é retornado, que negado vira zero, então o then é pulado.
Depois disso, o pai só dorme um segundo, incrementa o num_segundos
, e reporta o seu estado eternamente.
No caso dos filhos 1 e 2, eles são criados no fork()
, que retorna zero para eles. Negado, vira um, então eles entram nos respectivos then, que invocam a função proc_filho()
. Esta função recebe o nome do processo (para propósito de reportar o estado), e não retorna. Assim, garantimos que o pai vai sempre rodar no main()
, e os filhos na proc_filho()
, evitando termos que testar se é o pai ou o filho rodando.
Os filhos têm seu próprio contador (o num_segundos
local à proc_filho()
), e reportam o seu próprio estado normalmente. Não têm acesso à contagem do pai, embora pudessem receber do pai a quantidade de segundos em que foram criados para simular a contagem do pai através de uma soma simples.
Note que, neste caso, chamamos getpid()
todas as iterações para conseguir o nosso próprio pid; poderíamos chamar uma só vez, antes do loop, e guardar o número numa variável local, se você achar melhor. Mas como getpid()
é uma system call simples e rápida, não vejo muita necessidade.
EDIT: Duas fases novas: Primeiro, cada um dos filhos cria um neto (chamados neto 1 e neto 2) depois de 15 segundos.
#include <iostream>
#include <unistd.h>
void
proc_neto(const char * nome) {
int num_segundos = 0;
while (true) {
sleep(1);
num_segundos ++;
cout << "Sou o processo " << nome << " (PID " << getpid() << "), estou rodando há " << num_segundos << " segundos." << endl;
}
}
void
proc_filho(const char * nome) {
int num_segundos = 0;
char nome_filho[7] = "neto x";
// o dígito fica na 8ª posição do nome do filho, repete na 6ª do neto
nome_filho[5] = nome[7];
while (true) {
sleep(1);
num_segundos ++;
cout << "Sou o processo " << nome << " (PID " << getpid() << "), estou rodando há " << num_segundos << " segundos." << endl;
if (num_segundos == 15 && ! fork()) proc_neto(nome_filho);
}
}
int
main(int argc, char ** argv) {
int num_segundos = 0;
while (true) {
sleep(1);
num_segundos ++;
cout << "Sou o processo pai (PID " << getpid() << "), estou rodando há " << num_segundos << " segundos." << endl;
// aos 10 segundos, gera o filho 1.
if (num_segundos == 10 && ! fork()) proc_filho("filho 1");
// aos 20 segundos, gera o filho 2.
if (num_segundos == 20 && ! fork()) proc_filho("filho 2");
}
return 0;
}
Terceira e última fase: No instante 50 segundos, Filho1 mata Pai. - No instante 55 segundos, Filho1 mata seu filho e se suicida dois segundos depois disto. - No instante 60 segundos, Neto2 mata seu pai e se suicida três segundos depois, terminando com a saga da família.
Aqui é melhor separar as procs dos dois filhos e dos dois netos, já que os comportamentos deles passam a diferir. Poderíamos também guardar essas diferenças em algum tipo de estrutura de dados, mas não vale a pena aqui. Vamos assumir que esses instantes se referem ao relógio do pai:
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
void
proc_neto1(int dtnasc) {
int num_segundos = 0;
while (true) {
sleep(1);
num_segundos ++;
cout << "Sou o processo neto 1 (PID " << getpid() << "), estou rodando há " << num_segundos << " segundos." << endl;
}
}
void
proc_neto2(int dtnasc) {
int num_segundos = 0;
while (true) {
sleep(1);
num_segundos ++;
cout << "Sou o processo neto 2 (PID " << getpid() << "), estou rodando há " << num_segundos << " segundos." << endl;
if (dtnasc + num_segundos == 60) {
cout << "Neto 2 ficou louco! Matou seu pai (PID " << getppid() << ")" << endl;
kill(getppid(), SIGKILL);
}
if (dtnasc + num_segundos == 63) {
cout << "Não aguentando a pressão, neto 2 se suicida." << endl;
kill(getppid(), SIGKILL);
}
}
}
void
proc_filho1(int dtnasc) {
int num_segundos = 0;
int pid_filho = 0;
while (true) {
sleep(1);
num_segundos ++;
cout << "Sou o processo filho 1 (PID " << getpid() << "), estou rodando há " << num_segundos << " segundos." << endl;
if (num_segundos == 15 && ! (pid_filho = fork())) proc_neto1(dtnasc + num_segundos);
if (dtnasc + num_segundos == 50) {
cout << "Filho 1 ficou louco! Matou seu pai (PID = " << getppid() << ")" << endl;
kill(getppid(), SIGKILL);
}
if (dtnasc + num_segundos == 55) {
cout << "Filho 1 continua louco! Matou seu filho (PID " << pid_filho << ")" << endl;
kill(pid_filho, SIGKILL);
}
if (dtnasc + num_segundos == 57) {
cout << "Não aguentando a pressão, filho 1 se suicida." << endl;
kill(getpid(), SIGKILL);
}
}
}
void
proc_filho2(const char * nome) {
int num_segundos = 0;
while (true) {
sleep(1);
num_segundos ++;
cout << "Sou o processo " << nome << " (PID " << getpid() << "), estou rodando há " << num_segundos << " segundos." << endl;
if (num_segundos == 15 && ! fork()) proc_neto2(dtnasc + num_segundos);
}
}
int
main(int argc, char ** argv) {
int num_segundos = 0;
while (true) {
sleep(1);
num_segundos ++;
cout << "Sou o processo pai (PID " << getpid() << "), estou rodando há " << num_segundos << " segundos." << endl;
// aos 10 segundos, gera o filho 1.
if (num_segundos == 10 && ! fork()) proc_filho1(num_segundos);
// aos 20 segundos, gera o filho 2.
if (num_segundos == 20 && ! fork()) proc_filho2(num_segundos);
}
return 0;
}
Como você pode ver, ao separar as funcionalidades distintas em funções distintas, fica mais fácil estender o comportamento do programa. Nesta última fase, por exemplo, cada processo rodava uma proc diferente um do outro, então não precisava mais passar o nome do filho; por outro lado, passei a passar a "data de nascimento" para poder contar o timing da tragédia corretamente.
Fazer isso tudo de uma sentada só na main()
é possível? Tecnicamente sim, mas a lógica seria tão complicada que é muito pouco provável de você acertá-la de primeira (ou de décima). Separando em funções fica muito mais fácil raciocinar sobre cada peça separadamente (aqui, o comportamento de cada ator em separado).