UNIX: взаимодействие процессов

5    char data[BUFFSIZE]; /* буфер */

6    ssize_t n; /* объем буфера */

7   } buff[NBUFF]; /* количество буферов */

8   sem_t mutex, nempty, nstored; /* семафоры, а не указатели */

9  } shared;

10 int fd; /* входной файл, копируемый в стандартный поток вывода */

11 void *produce(void *), *consume(void *);

12 int

13 main(int argc, char **argv)

14 {

15  pthread_t tid_produce, tid_consume;

16  if (argc != 2)

17   err_quit("usage: mycat2 ");

18  fd = Open(argv[1], O_RDONLY);

19  /* инициализация трех семафоров */

20  Sem_init(&shared.mutex, 0, 1);

21  Sem_init(&shared.nempty, 0, NBUFF);

22  Sem_init(&shared.nstored, 0, 0);

23  /* один производитель, один потребитель */

24  Set_concurrency(2);

25  Pthread_create(&tid_produce, NULL, produce, NULL); /* reader thread */

26  Pthread_create(&tid_consume, NULL, consume, NULL); /* writer thread */

27  Pthread_join(tid_produce, NULL);

28  Pthread_join(tid_consume, NULL);

29  Sem_destroy(&shared.mutex);

30  Sem_destroy(&shared.nempty);

31  Sem_destroy(&shared.nstored);

32  exit(0);

33 }

Объявление нескольких буферов

2-9 Структура shared содержит массив структур buff, которые состоят из буфера и его счетчика. Мы создаем NBUFF таких буферов.

Открытие входного файла

18 Аргумент командной строки интерпретируется как имя файла, который копируется в стандартный поток вывода.

В листинге 10.19 приведен текст функций produce и consume.

Листинг 10.19. Функции produce и consume

//pxsem/mycat2.c

34 void *

35 produce(void *arg)

36 {

37  int i;

38  for (i = 0;;) {

39   Sem_wait(&shared.nempty); /* Ожидание освобождения места в буфере */

40   Sem_wait(&shared.mutex);

41   /* критическая область */

42   Sem_post(&shared.mutex);

43   shared.buff[i].n = Read(fd, shared.buff[i].data, BUFFSIZE);

44   if (shared.buff[i].n == 0) {

45    Sem_post(&shared.nstored); /* еще один объект */

46    return(NULL);

47   }

48   if (++i >= NBUFF)

49    i = 0; /* кольцевой буфер */

50   Sem_post(&shared.nstored); /* еще один объект */

51  }

52 }

53 void *

54 consume(void *arg)

55 {

56  int i;

57  for (i = 0;;) {

58   Sem_wait(&shared.nstored); /* ожидание появления объекта для обработки */

59   Sem_wait(&shared.mutex);

60   /* критическая область */

61   Sem_post(&shared.mutex);

62   if (shared.buff[i].n == 0)

63    return(NULL);

64   Write(STDOUT_FILENO, shared.buff[i].data, shared.buff[i].n);

65   if (++i >= NBUFF)

66    i=0; /* кольцевой буфер */

67   Sem_post(&shared.nempty); /* освободилось место для объекта */

68  }

69 }

Пустая критическая область

40-42 Критическая область, защищаемая семафором mutex, в данном примере пуста. Если бы буферы данных представляли собой связный список, здесь мы могли бы удалять буфер из списка, не конфликтуя при этом с производителем. Но в нашем примере, где мы просто переходим к следующему буферу с единственным потоком-производителем, защищать нам просто нечего. Тем не менее мы оставляем операции установки и снятия блокировки, подчеркивая, что они могут потребоваться в новых версиях кода.

Считывание данных и увеличение семафора nstored