Уильям Стивенс - UNIX: взаимодействие процессов
- Название:UNIX: взаимодействие процессов
- Автор:
- Жанр:
- Издательство:Питер
- Год:2003
- Город:Санкт-Петербург
- ISBN:5-318-00534-9
- Рейтинг:
- Избранное:Добавить в избранное
-
Отзывы:
-
Ваша оценка:
Уильям Стивенс - UNIX: взаимодействие процессов краткое содержание
Книга написана известным экспертом по операционной системе UNIX и посвящена описанию одной из форм межпроцессного взаимодействия, IPC, с использованием которой создается большинство сложных программ. В ней описываются четыре возможности разделения решаемых задач между несколькими процессами или потоками одного процесса: передача сообщений, синхронизация, разделяемая память, удаленный вызов процедур.
Книга содержит большое количество иллюстрирующих примеров и может использоваться как учебник по IPC, и как справочник для опытных программистов.
UNIX: взаимодействие процессов - читать онлайн бесплатно ознакомительный отрывок
Интервал:
Закладка:
| 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 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 | |||
| 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.
Для решения подобных проблем с переносимостью следует определять имя в заголовке с помощью директивы #define, чтобы обеспечить легкость его изменения при переносе программы в другую систему.
ПРИМЕЧАНИЕ
Разработчики стремились разрешить использование очередей сообщений, семафоров и разделяемой памяти для существующих ядер Unix и в независимых бездисковых системах. Это тот случай, когда стандарт получается чересчур общим и в результате вызывает проблемы с переносимостью. В отношении Posix это называется «как стандарт становится нестандартным».
Стандарт Posix.1 определяет три макроса:
S_TYPEISMQ( buf )
S_TYPEISSEM( buf )
S_TYPEISSHM( buf )
которые принимают единственный аргумент — указатель на структуру типа stat, содержимое которой задается функциями fstat, lstat и stat. Эти три макроса возвращают ненулевое значение, если указанный объект IPC (очередь сообщений, семафор или сегмент разделяемой памяти) реализован как особый вид файла и структура stat ссылается на этот тип. В противном случае макрос возвращает 0.
Читать дальшеИнтервал:
Закладка:
