Книга: UNIX: взаимодействие процессов

Примеры

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
value = 0                       значение сохранилось с конца предыдущего примера
solaris % semwait /test2&       запуск в фоновом режиме
[1] 4257                        программа блокируется
solaris % semgetvalue /test2
value = 0                        в этой реализации отрицательные значения не используются
solaris % semwait /test2&        еще один фоновый процесс
[2] 4263
solaris % semgetvalue /test2
value 0                          и для двух ожидающих процессов значение остается нулевым
solaris % sempost /test2          выполняем операцию post
pid 4257 has semaphore, value = 0 вывод программы semwait
value = 0
solaris % sempost /test2
pid 4263 has semaphore, value = 0 вывод программы semwait
value = 0

Можно заметить отличие по сравнению с результатами выполнения той же последовательности команд в Digital Unix 4.0B: после изменения значения семафора управление сразу же передается ожидающему изменения семафора процессу.

Оглавление книги