UNIX: взаимодействие процессов, Стивенс Уильям Ричард

UNIX: взаимодействие процессов

на обложку

Стивенс Уильям Ричард

Шрифт:

108 return(SEM_FAILED);

109 }

Открытие существующего семафора

69-78 Здесь мы завершаем нашу работу, если либо не указан флаг O_CREAT, либо он указан, но семафор уже существует. В том и в другом случае мы открываем существующий семафор. Мы открываем файл вызовом open для чтения и записи, а затем отображаем его содержимое в адресное пространство процесса вызовом mmap.

ПРИМЕЧАНИЕ

Теперь легко понять, почему в Posix.1 сказано, что «обращение к копиям семафора приводит к неопределенным результатам». Если именованный семафор реализован через отображение файла в память, он отображается в адресное пространство всех процессов, в которых он открыт. Это осуществляется функцией sem_open для каждого процесса в отдельности. Изменения, сделанные одним процессом (например, изменение счетчика семафора), становятся доступны другим процессам через отображение в память. Если мы сделаем свою собственную копию структуры sem_t, она уже не будет общей для всех процессов. Хотя нам и может показаться, что вызовы срабатывают (функции для работы с семафором не будут возвращать ошибок, по крайней мере до вызова sem_close, которая не сможет отключить отображение для копии отображенного файла), с другими процессами мы при этом взаимодействовать не сможем. Однако заметьте (табл. 1.4), что области памяти с отображаемыми файлами передаются дочерним процессам при вызове fork, поэтому создание копии семафора ядром при порождении нового процесса проблем не вызовет.

Удостоверимся, что семафор проинициализирован

79-96 Мы должны подождать, пока семафор не будет проинициализирован (если несколько потоков пытаются создать семафор приблизительно одновременно). Для этого мы вызываем stat и проверяем биты разрешений файла (поле st_mode структуры stat). Если бит user-execute снят, структура успешно проинициализирована.

Возврат кодов ошибок

97-108 При возникновении ошибки нужно аккуратно вернуть ее код.

Функция sem_close

В листинге 10.30 приведен текст нашей функции sem_close, которая просто вызывает munmap для отображенного в память файла. Если вызвавший процесс продолжит пользоваться указателем, который был ранее возвращен sem_open, он получит сигнал SIGSEGV.

Листинг 10.30. Функция sem_close

//my_pxsem_mmap/sem_close. с

1 #include "unpipc.h"

2 #include "semaphore.h"

3 int

4 mysem_close(mysem_t *sem)

5 {

6 if (sem->sem_magic != SEM_MAGIC) {

7 errno = EINVAL;

8 return(-1);

9 }

10 if (munmap(sem, sizeof(mysem_t)) == –1)

11 return(-1);

12 return(0);

13 }

Функция sem_unlink

Текст функции sem_unlink приведен в листинге 10.31. Она просто удаляет файл, через который реализован данный семафор, вызывая функцию unlink.

Листинг 10.31. Функция sem_unlink

//my_pxsem_mmap/sem_unlink.с

1 #include "unpipc.h"

2 #include "semaphore.h"

3 int

4 mysem_unlink(const char *pathname)

5 {

6 if (unlink(pathname) == –1)

7 return(-1);

8 return(0);

9 }

Функция sem_post

В листинге 10.32 приведен текст функции sem_post, которая увеличивает значение семафора, возобновляя выполнение всех процессов, заблокированных в ожидании этого события.

Листинг 10.32. Функция sem_post

//my_pxsem_mmap/sem_post.с

1 #include "unpipc.h"

2 #include "semaphore.h"

3 int

4 mysem_post(mysem_t *sem)

5 {

6 int n;

7 if (sem->sem_magic != SEM_MAGIC) {

8 errno = EINVAL;

9 return(-1);

10 }

11 if ((n = pthread_mutex_lock(&sem->sem_mutex)) != 0) {

12 errno = n;

13 return(-1);

14 }

15 if (sem->sem_count == 0)

16 pthread_cond_signal(&sem->sem_cond);

17 sem->sem_count++;

18 pthread_mutex_unlock(&sem->sem_mutex);

19 return(0);

20 }

11-18 Прежде чем работать со структурой, нужно заблокировать соответствующее взаимное исключение. Если значение семафора изменяется с 0 на 1, нужно вызвать pthread_cond_signal, чтобы возобновилось выполнение одного из процессов, зарегистрированных на уведомление по данной условной переменной.

Функция sem_wait

В листинге 10.33 приведен текст функции sem_wait, которая ожидает изменения значения семафора с 0 на положительное, после чего уменьшает его на 1.

Листинг 10.33. Функция sem_wait

//my_pxsem_mmap/sem_wait.с

1 #include "unpipc.h"

2 #include "semaphore.h"

3 int

4 mysem_wait(mysem_t *sem)

5 {

6 int n;

7 if (setn->sem_magic != SEM_MAGIC) {

8 errno = EINVAL;