Операционная система UNIX
Операционная система UNIX читать книгу онлайн
Книга посвящена семейству операционных систем UNIX и содержит информацию о принципах организации, идеологии и архитектуре, объединяющих различные версии этой операционной системы.
В книге рассматриваются: архитектура ядра UNIX (подсистемы ввода/вывода, управления памятью и процессами, а также файловая подсистема), программный интерфейс UNIX (системные вызовы и основные библиотечные функции), пользовательская среда (командный интерпретатор shell, основные команды и утилиты) и сетевая поддержка в UNIX (протоколов семейства TCP/IP, архитектура сетевой подсистемы, программные интерфейсы сокетов и TLI).
Для широкого круга пользователей.
Внимание! Книга может содержать контент только для совершеннолетних. Для несовершеннолетних чтение данного контента СТРОГО ЗАПРЕЩЕНО! Если в книге присутствует наличие пропаганды ЛГБТ и другого, запрещенного контента - просьба написать на почту [email protected] для удаления материала
exit(0);}#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/msg.h>#include "mesg.h"main { /* Структура нашего сообщения (может отличаться от структуры msgbuf */ Message message; key_t key; int msgid, length; /* Тип посылаемого сообщения, может использоваться для мультиплексирования */ message.mtype = 1L; /* Получим ключ */ if ((key = ftok("server", 'A')) < 0) { printf("Невозможно получить ключn"); exit(1); } /* Получим доступ к очереди сообщений, очередь уже должна быть создана сервером */ if ((msgid = msgget(key, 0)) < 0) { printf("Невозможно получить доступ к очередиn"); exit(1); } /* Поместим строку в сообщение */ if ((length = sprintf(message.buff, "Здравствуй, Мир!n")) < 0) { printf("Ошибка копирования в буферn"); exit(1); } /* Передадим сообщение */ if (msgsnd(msgid, (void*)&message, length, 0) != 0) { printf("Ошибка записи сообщения в очередьn"); exit(1); } /* Удалим очередь сообщений */ if (msgctl(msgid, IPC_RMID, 0) < 0) { printf("Ошибка удаления очередиn"); exit(1); } exit(0);}Семафоры
Для синхронизации процессов, а точнее, для синхронизации доступа нескольких процессов к разделяемым ресурсам, используются семафоры. Являясь одной из форм IPC, семафоры не предназначены для обмена большими объемами данных, как в случае FIFO или очередей сообщений. Вместо этого, они выполняют функцию, полностью соответствующую своему названию — разрешать или запрещать процессу использование того или иного разделяемого ресурса.
Применение семафоров поясним на простом примере. Допустим, имеется некий разделяемый ресурс (например, файл). Необходимо блокировать доступ к ресурсу для других процессов, когда некий процесс производит операцию над ресурсом (например, записывает в файл). Для этого свяжем с данным ресурсом некую целочисленную величину — счетчик, доступный для всех процессов. Примем, что значение 1 счетчика означает доступность ресурса, 0 — его недоступность. Тогда перед началом работы с ресурсом процесс должен проверить значение счетчика. Если оно равно 0 — ресурс занят и операция недопустима — процессу остается ждать. Если значение счетчика равно 1 — можно работать с ресурсом. Для этого, прежде всего, необходимо заблокировать ресурс, т. е. изменить значение счетчика на 0. После выполнения операции для освобождения ресурса значение счетчика необходимо изменить на 1. В приведенном примере счетчик играет роль семафора.
Для нормальной работы необходимо обеспечить выполнение следующих условий:
1. Значение семафора должно быть доступно различным процессам. Поэтому семафор находится не в адресном пространстве процесса, а в адресном пространстве ядра.
2. Операция проверки и изменения значения семафора должна быть реализована в виде одной атомарной по отношению к другим процессам (т. е. непрерываемой другими процессами) операции. В противном случае возможна ситуация, когда после проверки значения семафора выполнение процесса будет прервано другим процессом, который в свою очередь проверит семафор и изменит его значение. Единственным способом гарантировать атомарность критических участков операций является выполнение этих операций в режиме ядра (см. режимы выполнения процесса).
Таким образом семафоры являются системным ресурсом, действия над которым производятся через интерфейс системных вызовов.
Семафоры в System V обладают следующими характеристиками:
□ Семафор представляет собой не один счетчик, а группу, состоящую из нескольких счетчиков, объединенных общими признаками (например, дескриптором объекта, правами доступа и т.д.).
□ Каждое из этих чисел может принимать любое неотрицательное значение в пределах, определенных системой (а не только значения 0 и 1).
Для каждой группы семафоров (в дальнейшем мы будем называть группу просто семафором) ядро поддерживает структуру данных
semid_dsstruct ipc_perm sem_perm | Описание прав доступа |
struct sem *sem_base | Указатель на первый элемент массива семафоров |
ushort sem_nsems | Число семафоров в группе |
time_t sem_otime | Время последней операции |
time_t sem_ctime | Время последнего изменения |
Значение конкретного семафора из набора хранится во внутренней структуре
semushort semval | Значение семафора |
pid_t sempid | Идентификатор процесса, выполнившего последнюю операцию над семафором |
ushort semncnt | Число процессов, ожидающих увеличения значения семафора |
ushort semzcnt | Число процессов, ожидающих обнуления семафора |
