UNIX: взаимодействие процессов

■ когда выполнение потока приостанавливается до завершения операции с семафором (мы увидим, что поток может ожидать либо обнуления семафора, либо получения семафором положительного значения), поток перехватывает сигнал и происходит возвращение из обработчика сигнала, функция semop возвращает ошибку EINTR. Используя терминологию, введенную в книге [24, с. 124], можно сказать, что функция semop представляет собой медленный системный вызов, который прерывается перехватываемыми сигналами;

■ когда выполнение потока приостанавливается до завершения операции с семафором и этот семафор удаляется из системы другим потоком или процессом, функция semop возвращает ошибку EIDRM (identifier removed — идентификатор удален).

Опишем теперь работу функции semop в зависимости от трех возможных значений поля sem_op: отрицательного, нулевого и положительного.

1. Если значение sem_op положительно, оно добавляется к semval. Такое действие соответствует освобождению ресурсов, управляемых семафором. Если указан флаг SEM_UNDO, значение sem_op вычитается из значения semadj данного семафора.

2. Если значение semop равно нулю, вызвавший поток блокируется до тех пор, пока значение семафора (semval) не станет равным нулю. Если semval уже равно 0, происходит немедленное возвращение из функции.

Если semval не равно нулю, то ядро увеличивает значение поля semzcnt данного семафора и вызвавший поток блокируется до тех пор, пока значение semval не станет нулевым (после чего значение semzcnt будет уменьшено на 1). Как отмечалось ранее, поток будет приостановлен, только если не указан флаг IPC_NOWAIT. Если семафор будет удален в процессе ожидания либо будет перехвачен сигнал, произойдет преждевременный возврат из функции с возвращением кода ошибки.

3. Если значение sem_op отрицательно, вызвавший поток блокируется до тех пор, пока значение семафора не станет большим либо равным модулю sem_op. Это соответствует запрашиванию ресурсов. 

Если значение semval больше либо равно модулю sem_op, модуль sem_op вычитается из semval. Если указан флаг SEM_UNDO, модуль sem_op добавляется к значению поля semadj данного семафора.

Если значение semval меньше модуля sem_op, значение поля semncnt данного семафора увеличивается, а вызвавший поток блокируется до тех пор, пока semval не станет больше либо равно модулю semop. Когда это произойдет, поток будет разблокирован, а модуль sem_op будет отнят от semval и из значения semncnt будет вычтена единица. Если указан флаг SEM_UNDO, модуль sem_op добавляется к значению поля semadj данного семафора. Как отмечалось ранее, поток не будет приостановлен, если указан флаг IPC_NOWAIT. Ожидание завершается преждевременно, если перехватываемый сигнал вызывает прерывание либо семафор удаляется другим потоком.

ПРИМЕЧАНИЕ

Если сравнить этот набор операций с теми, которые разрешены для семафоров Posix, мы увидим, что для последних определены только команды –1 (sem_wait) и +1 (sem_post). Для семафоров System V значение семафора может изменяться с шагом, отличным от 1, и кроме того, поток может ожидать, чтобы значение семафора стало нулевым. Эти операции являются более общими, что вместе с возможностью включения нескольких семафоров в набор делает семафоры System V более сложными, чем одиночные семафоры Posix.

11.4. Функция semctl

Функция semctl предназначена для выполнения разного рода вспомогательных управляющих операций с семафорами.

#include

int semctl(int semid, int semnum, int cmd, …/* union semun arg */);

/* Возвращает неотрицательное значение в случае успешного завершения (см. в тексте). –1 – в случае ошибки */

Первый аргумент (semid) представляет собой идентификатор семафора, a semnum указывает элемент набора семафоров (0, 1 и т. д. до nsems –1). Значение semnum используется только командами GETVAL, SETVAL, GETNCNT, GETZCNT и GETPID.

Четвертый аргумент является дополнительным — он добавляется в зависимости от команды cmd (см. комментарии в описании объединения). Объявляется это объединение следующим образом:

union semun {

 int val; /* используется только командой SETVAL */

 struct semid_ds *buf; /* используется командами IPC_SET и IPC_STAT */