UNIX: взаимодействие процессов
вернуться

Стивенс Уильям Ричард
Шрифт:

Таблица 1.6. Версии модели производитель-потребитель

Листинг Описание
7.1 Взаимное исключение, несколько производителей, один потребитель
7.5 Взаимное исключение и условная переменная, несколько производителей, один потребитель
10.8 Именованные семафоры Posix, один производитель, один потребитель
10.11 Семафоры Posix в памяти, один производитель, один потребитель
10.12 Семафоры Posix в памяти, несколько производителей, один потребитель
10.15 Семафоры Posix в памяти, несколько производителей, несколько потребителей
10.18 Семафоры Posix в памяти, один производитель, один потребитель: несколько буферов

Таблица 1.7. Версии программы с увеличением последовательного номера

Листинг Описание
9.1 Индекс в файле, без блокировки
9.3 Индекс в файле, блокировка с помощью fcntl
9.9 Индекс в файле, блокировка с использованием функции open
10.10 Индекс в файле, блокировка с помощью именованного семафора Posix
12.2 Индекс в общей памяти mmap, блокировка с помощью именованного семафора Posix
12.3 Индекс в общей памяти mmap, блокировка с помощью семафора Posix в памяти
12.4 Индекс в неименованной общей памяти 4.4BSD, блокировка с помощью именованного семафора Posix
12.5 Индекс в общей памяти SVR4 /dev/zero, блокировка с помощью именованного семафора Posix
13.6 Индекс в общей памяти Posix, блокировка с помощью семафора Posix в памяти
А.19 Измерение производительности: блокировка взаимным исключением между потоками
А.22 Измерение производительности: блокировка чтения-записи между потоками
А.23 Измерение производительности: блокировка между потоками с помощью семафоров Posix в памяти
А.25 Измерение производительности: блокировка между потоками с помощью именованных семафоров Posix
А.28 Измерение производительности: блокировка между потоками с помощью семафоров System V
А.29 Измерение производительности: блокировка между потоками с помощью fcntl
А.33 Измерение производительности: блокировка между процессами с помощью взаимных исключений

Упражнения

1. На рис 1.1 изображены два процесса, обращающиеся к одному файлу. Если оба процесса только дописывают данные к концу файла (возможно, длинного), какой нужен будет тип синхронизации?

2. Изучите заголовочный файл <errno.h> в вашей системе и выясните, как определена errno.

3. Дополните табл. 1.3 используемыми вами функциями, поддерживаемыми Unix-системами.

ГЛАВА 2

Posix IPC

2.1. Введение

Из имеющихся типов IPC следующие три могут быть отнесены к Posix IPC, то есть к методам взаимодействия процессов, соответствующим стандарту Posix:

■ очереди сообщений Posix (глава 5);

■ семафоры Posix (глава 10);

■ разделяемая память Posix (глава 13).

Эти три вида IPC обладают общими свойствами, и для работы с ними используются похожие функции. В этой главе речь пойдет об общих требованиях к полным именам файлов, используемых в качестве идентификаторов, о флагах, указываемых при открытии или создании объектов IPC, и о разрешениях на доступ к ним.

Полный список функций, используемых для работы с данными типами IPC, приведен в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Функции Posix IPC

Очереди сообщений Семафоры Общая память
Заголовочный файл <mqueue.h> <semaphore.h> <sys/mman.h>
Функции для создания, открытия и удаления mq_open mq_close mq_unlink sem_open sem_close sem_unlink sem_init sem_destroy shm_open shm_unlink
Операции управления mq_getattr mq_setattr ftruncate fstat
Операции IPC mq_send mq_receive mq_notify sem_wait sem_trywait sem_post sem_getvalue mmap munmap

2.2. Имена IPC

В табл. 1.2 мы отметили, что три типа IPC стандарта Posix имеют идентификаторы (имена), соответствующие этому стандарту. Имя IPC передается в качестве первого аргумента одной из трех функций: mq_open, sem_open и shm_open, причем оно не обязательно должно соответствовать реальному файлу в файловой системе. Стандарт Posix.1 накладывает на имена IPC следующие ограничения:

■ Имя должно соответствовать существующим требованиям к именам файлов (не превышать в длину РАТНМАХ байтов, включая завершающий символ с кодом 0).

■ Если имя начинается со слэша (/), вызов любой из этих функций приведет к обращению к одной и той же очереди. В противном случае результат зависит от реализации.

■ Интерпретация дополнительных слэшей в имени зависит от реализации.

Таким образом, для лучшей переносимости имена должны начинаться со слэша (/) и не содержать в себе дополнительных слэшей. К сожалению, эти правила, в свою очередь, приводят к проблемам с переносимостью.

В системе Solaris 2.6 требуется наличие начального слэша и запрещается использование дополнительных. Для очереди сообщений, например, при этом создаются три файла в каталоге /tmp, причем имена этих файлов начинаются с .MQ. Например, если аргумент функции mq_open имеет вид /queue.1234, то созданные файлы будут иметь имена /tmp/.MQDqueue.1234, /tmp/.MQLqueue.1234 и /tmp/.MQPqueue.1234. В то же время в системе Digital Unix 4.0B просто создается файл с указанным при вызове функции именем.

Проблема с переносимостью возникает при указании имени с единственным слэшем в начале: при этом нам нужно иметь разрешение на запись в корневой каталог. Например, очередь с именем /tmp.1234 допустима стандартом Posix и не вызовет проблем в системе Solaris, но в Digital Unix возникнет ошибка создания файла, если разрешения на запись в корневой каталогу программы нет. Если мы укажем имя /tmp/test.1234, проблемы в Digital Unix и аналогичных системах, создающих файл с указанным именем, пропадут (предполагается существование каталога /tmp и наличие у программы разрешения на запись в него, что обычно для большинства систем Unix), однако в Solaris использование этого имени будет невозможно.