UNIX: взаимодействие процессов

8    err_quit("usage: sempost ");

9   sem = Sem_open(argv[1], 0);

10  Sem_post(sem);

11  Sem_getvalue(sem, &val);

12  printf("value = %d\n", val);

13  exit(0);

14 }

Примеры

Для начала мы создадим именованный семафор в Digital Unix 4.0B и выведем его значение, устанавливаемое по умолчанию при инициализации:

alpha % semcreate /tmp/test1

alpha % ls-l /tmp/test1

-rw-r--r-- 1 rstevens system 264 Nov 13 08:51 /tmp/test1

alpha %semgetvalue /tmp/test1

value = 1

Аналогично очередям сообщений Posix система создает файл семафора с тем именем, которое мы указали при вызове функции.

Теперь подождем изменения семафора и прервем работу программы, установившей блокировку:

alpha % semwait /tmp/test1

pid 9702 has semaphore, value = 0 значение после возврата из sem_wait

^?                                клавиша прерывания работы в нашей системе

alpha % semgetvalue /tmp/test1

value = 0                         значение остается нулевым

Приведенный пример иллюстрирует упомянутые ранее особенности. Во-первых, значение семафора обладает живучестью ядра. Значение 1, установленное при создании семафора, хранится в ядре даже тогда, когда ни одна программа не пользуется этим семафором. Во-вторых, при выходе из программы semwait, заблокировавшей семафор, значение его не изменяется, то есть ресурс остается заблокированным. Это отличает семафоры от блокировок fcntl, описанных в главе 9, которые снимались автоматически при завершении работы процесса.

Покажем теперь, что в этой реализации отрицательное значение семафора используется для хранения информации о количестве процессов, ожидающих разблокирования семафора:

alpha % semgetvalue /tmp/test1

value = 0                          это значение сохранилось с конца предыдущего примера

alpha % semwait /tmp/test1 &      запуск в фоновом режиме

[1] 9718                           блокируется в ожидании изменения значения семафора

alpha % semgetvalue /tmp/test1

value = –1                         один процесс ожидает изменения семафора

alpha % semwait /tmp/test1 &       запуск еще одного процесса в фоновом режиме

[2] 9727                           он также блокируется

alpha % semgetvalue /tmp/test1

value = –2                         два процесса ожидают изменения семафора

alpha % sempost /tmp/test1

value = –1                         значение после возвращенияиз sem_post

pid 9718 has semaphore, value = –1 вывод программы semwait

alpha % sempost /tmp/test1

value = 0

pid 9727 has semaphore, value = 0  вывод программы semwait

При первом вызове sem_post значение семафора изменилось с –2 на –1 и один из процессов, ожидавших изменения значения семафора, был разблокирован.

Выполним те же действия в Solaris 2.6, обращая внимание на различия в реализации:

solaris % semcreate /test2

solaris % ls –l /tmp/.*test2*

-rw-r--r-- 1 rstevens other1 48 Nov 13 09:11 /tmp/.SEMDtest2

–rw-rw-rw– 1 rstevens other1  0 Nov 13 09:11 /tmp/.SEMLtest2

solaris % semgetvalue /test2

value = 1

Аналогично очередям сообщений Posix файлы создаются в каталоге /tmp, причем указываемое при вызове имя становится суффиксом имен файлов. Разрешения первого файла соответствуют указанным в вызове sem_open, а второй файл, как можно предположить, используется для блокировки доступа.

Проверим, что ядро не осуществляет автоматического увеличения значения семафора при завершении работы процесса, установившего блокировку:

solaris % semwait /test2

pid 4133 has semaphore, value = 0

^?нажимаем клавишу прерывания выполнения

solaris % semgetvalue /test2

value = 0

Посмотрим теперь, как меняется значение семафора в этой реализации при появлении новых процессов, ожидающих изменения значения семафора:

solaris % semgetvalue /test2