Читаем UNIX: взаимодействие процессов полностью

В этой главе было приведено три примера возможной реализации семафоров Posix. Первый пример был самым простым, в нем использовались каналы FIFO, а большая часть забот по синхронизации ложилась на ядро (функции read и write). Следующая реализация использовала отображение файлов в память (аналогично реализации очередей сообщений Posix из раздела 5.8), а также взаимное исключение и условную переменную (для синхронизации). Последняя реализация была основана на семафорах System V и представляла собой, по сути, удобный интерфейс для работы с ними.

<p>Упражнения</p>

1. Измените функции produce и consume из раздела 10.6 следующим образом. Поменяйте порядок двух вызовов Sem_wait в потребителе, чтобы возникла ситуация зависания (как описано в разделе 10.6). Затем добавьте вызов printf перед каждым Sem_wait, чтобы было ясно, какой из потоков ожидает изменения семафора. Добавьте еще один вызов printf после каждого Sem_wait, чтобы можно было определить, какой поток получил управление. Уменьшите количество буферов до двух, а затем откомпилируйте и выполните эту программу, чтобы убедиться, что она зависнет.

2. Предположим, что запущено четыре экземпляра программы, вызывающей функцию my_lock из листинга 10.10:

% lockpxsem & lockpxsem & lockpxsem & lockpxsem &

Каждый из четырех процессов запускается с значением initflag, равным 0, поэтому при вызове sem_open всегда указывается O_CREAT. Нормально ли это?

3. Что произойдет в предыдущем примере, если одна из четырех программ будет завершена после вызова my_lock, но перед вызовом my_unlock?

4. Что произошло бы с программой в листинге 10.22, если бы мы не инициализировали оба дескриптора значением –1?

5. Почему в листинге 10.22 мы сохраняем значение errno, а затем восстанавливаем его, вместо того чтобы написать просто:

if (sem->fd[0] >= 0) close(sem->fd[0]);

if (sem->fd[1] >= 0) close(sem->fd[1]);

6. Что произойдет, если два процесса вызовут нашу реализацию sem_open через FIFO (листинг 10.22) примерно одновременно, указывая флаг O_CREAT и начальное значение 5? Может ли канал быть инициализирован (неправильно) значением 10?

7. В связи с листингами 10.28 и 10.29 мы описали возможную ситуацию гонок в случае, если два процесса пытаются создать семафор примерно одновременно. Однако решение предыдущей задачи в листинге 10.22 не создавало ситуации гонок. Объясните это.

8. Стандарт Posix.1 указывает дополнительную возможность для функции semwait: она может прерываться перехватываемым сигналом и возвращать код EINTR. Напишите тестовую программу, которая определяла бы, есть ли такая возможность в вашей реализации.

Запустите эту тестовую программу с нашими реализациями, использующими FIFO (раздел 10.14), отображение в память (раздел 10.15) и семафоры System V (раздел 10.16).

9. Какая из трех реализаций sem_post этой главы является функцией типа async-signal-safe (табл. 5.1)?

10. Измените решение задачи о потребителе и производителе в разделе 10.6 так, чтобы для переменной mutex использовался тип pthread_mutex_t, а не семафор. Заметна ли разница в скорости работы программы?

11. Сравните быстродействие именованных семафоров (листинги 10.8 и 10.9) и размещаемых в памяти (листинг 10.11).

<p>ГЛАВА 11</p><p>Семафоры System V</p><p>11.1.Введение</p>

В главе 10 мы описывали различные виды семафоров, начав с:

■ бинарного семафора, который может принимать только два значения: 0 и 1. По своим свойствам такой семафор аналогичен взаимному исключению (глава 7), причем значение 0 для семафора соответствует блокированию ресурса, а 1 — освобождению.

Далее мы перешли к более сложному виду семафоров:

■ семафор-счетчик, значение которого лежит в диапазоне от 0 до некоторого ограничения, которое, согласно Posix, не должно быть меньше 32767. Они использовался для подсчета доступных ресурсов в задаче о производителях и потребителях, причем значение семафора соответствовало количеству доступных ресурсов.

Для обоих типов семафоров операция wait состояла в ожидании изменения значения семафора с нулевого на ненулевое и последующем уменьшении этого значения на 1. Операция post увеличивала значение семафора на 1, оповещая об этом все процессы, ожидавшие изменения значения семафора.

Для семафоров System V определен еще один уровень сложности:

■ набор семафоров-счетчиков — один или несколько семафоров, каждый из которых является счетчиком. На количество семафоров в наборе существует ограничение (обычно порядка 25 — раздел 11.7). Когда мы говорим о семафоре System V, мы подразумеваем именно набор семафоров-счетчиков, а когда говорим о семафоре Posix, подразумевается ровно один семафор-счетчик.

Для каждого набора семафоров ядро поддерживает следующую информационную структуру, определенную в файле :

struct semid_ds {

 struct ipc_perm sem_perm; /* разрешения на операции */

Перейти на страницу:

Все книги серии Мастер-класс

Секреты резьбы по дереву
Секреты резьбы по дереву

Изделия из древесины и материалов, имитирующих ее текстуру, привычным образом окружают нас в повседневной жизни, поэтому мы относимся к ней как к чему-то обыденному. Но как только ее коснется умелая рука мастера резьбы по дереву, рождается произведение искусства и раскрываются такие качества древесины, как богатая фактура, разнообразие цветов, особая теплота. Эта книга поможет читателю открыть для себя удивительный мир творчества и познать секреты резьбы по дереву. Автор надеется, что начинающие резчики найдут в ней интересный и полезный материал, который позволит им стать мастерами. В приложении представлены рисунки орнаментов и различных узоров, которые на первых порах можно копировать, а по мере приобретения навыка на их основе разрабатывать свои образцы.

Галина Алексеевна Серикова

Сделай сам / Хобби и ремесла / Руководства / Дом и досуг / Словари и Энциклопедии

Похожие книги

1С: Бухгалтерия 8 с нуля
1С: Бухгалтерия 8 с нуля

Книга содержит полное описание приемов и методов работы с программой 1С:Бухгалтерия 8. Рассматривается автоматизация всех основных участков бухгалтерии: учет наличных и безналичных денежных средств, основных средств и НМА, прихода и расхода товарно-материальных ценностей, зарплаты, производства. Описано, как вводить исходные данные, заполнять справочники и каталоги, работать с первичными документами, проводить их по учету, формировать разнообразные отчеты, выводить данные на печать, настраивать программу и использовать ее сервисные функции. Каждый урок содержит подробное описание рассматриваемой темы с детальным разбором и иллюстрированием всех этапов.Для широкого круга пользователей.

Алексей Анатольевич Гладкий

Программирование, программы, базы данных / Программное обеспечение / Бухучет и аудит / Финансы и бизнес / Книги по IT / Словари и Энциклопедии
1С: Управление торговлей 8.2
1С: Управление торговлей 8.2

Современные торговые предприятия предлагают своим клиентам широчайший ассортимент товаров, который исчисляется тысячами и десятками тысяч наименований. Причем многие позиции могут реализовываться на разных условиях: предоплата, отсрочка платежи, скидка, наценка, объем партии, и т.д. Клиенты зачастую делятся на категории – VIP-клиент, обычный клиент, постоянный клиент, мелкооптовый клиент, и т.д. Товарные позиции могут комплектоваться и разукомплектовываться, многие товары подлежат обязательной сертификации и гигиеническим исследованиям, некондиционные позиции необходимо списывать, на складах периодически должна проводиться инвентаризация, каждая компания должна иметь свою маркетинговую политику и т.д., вообщем – современное торговое предприятие представляет живой организм, находящийся в постоянном движении.Очевидно, что вся эта кипучая деятельность требует автоматизации. Для решения этой задачи существуют специальные программные средства, и в этой книге мы познакомим вам с самым популярным продуктом, предназначенным для автоматизации деятельности торгового предприятия – «1С Управление торговлей», которое реализовано на новейшей технологической платформе версии 1С 8.2.

Алексей Анатольевич Гладкий

Финансы / Программирование, программы, базы данных