- •Часть 4. Локальное взаимодействие процессов
- •Глава 16. Блокирование записей 89
- •12.2. Процессы, потоки и общий доступ к информации
- •12.3. Живучесть объектов ipc
- •12.4. Пространства имен
- •12.5. Действие команд fork, exec и exit на объекты ipc
- •12.6. Комментарии к примерам ipc
- •12.7. Выводы по главе 12
- •12.8. Упражнения по главе 12
- •Глава 13. Именованные и неименованные каналы
- •13.1. Введение
- •13.2. Приложение типа клиент-сервер
- •13.3. Программные каналы
- •13.4. Функции popen и pclose
- •13.5. Именованные каналы (fifo)
- •13.6. Некоторые свойства именованных и неименованных каналов
- •13.7. Один сервер, несколько клиентов
- •13.8. Последовательные и параллельные серверы
- •13.9. Ограничения программных каналов и fifo
- •13.10. Выводы по главе 13
- •13.11. Упражнения по главе 13
- •Глава 14. Программные потоки
- •14.1. Введение
- •14.2. Концепция потоков
- •14.3. Идентификация потоков
- •14.4. Создание потока
- •14.5. Завершение потока
- •Функции управления процессами и потоками
- •14.6. Установка атрибутов потока
- •14.7. Реентерабельность
- •Альтернативные версии функций, безопасные в многопоточной среде
- •14.8. Локальные данные потоков
- •14.9. Принудительное завершение потоков
- •Некоторые точки выхода, определенные стандартом Posix.1
- •14.10. Потоки и сигналы
- •14.11. Выводы по главе 14
- •14.12. Упражнения по главе 14 Глава 15. Средства синхронизации потоков
- •15.1. Введение
- •15.2. Взаимные исключения: установка и снятие блокировки
- •15.2.1. Схема производитель-потребитель
- •15.2.2. Блокирование и опрос
- •15.2.3. Предотвращение тупиковых ситуаций
- •15.3. Условные переменные
- •15.3.1. Ожидание и сигнализация
- •15.3.2. Исключение состояния гонок
- •15.4. Блокировки чтения-записи
- •15.5. Атрибуты средств синхронизации потоков
- •15.5.1. Атрибуты взаимных исключений
- •Поведение взаимных исключений различных типов
- •15.5.2. Атрибуты условных переменных
- •15.5.3. Атрибуты блокировок чтения-записи
- •15.6. Выводы по главе 15
- •15.7. Упражнения по главе 15
- •Глава 16. Блокирование записей
- •16.1. Введение
- •16.2. Блокирование записей и файлов
- •16.3. Блокирование записей с помощью fcntl по стандарту Posix
- •16.4. Рекомендательная блокировка
- •16.5. Обязательная блокировка
- •16.6. Приоритет чтения и записи Выводы по главе 16
- •Упражнения по главе 16 Глава 17. System V ipc
- •17.1. Введение
- •17.2. Ключи типа key_t и функция ftok
- •17.3. Структура ipc_perm
- •17.4. Создание и открытие каналов ipc
- •17.5. Разрешения ipc
- •17.6. Программы ipcs и ipcrm
- •17.7. Ограничения ядра
- •17.8. Выводы по главе 17
- •17.9. Упражнения по главе 17
- •Глава 18. Очереди сообщений System V
- •18.1. Введение
- •18.2. Функция msgget
- •18.3. Функция msgsnd
- •18.4. Функция msgrcv
- •18.5. Функция msgctl
- •18.6. Пример программы клиент-сервер
- •18.7. Мультиплексирование сообщений
- •18.7.1. Пример: одна очередь на приложение
- •18.7.2. Пример: одна очередь для каждого клиента
- •18.8. Ограничения, накладываемые на очереди сообщений
- •18.9. Выводы по главе 18
- •18.10. Упражнения по главе 18
- •Глава 19. Семафоры System V
- •19.1. Введение
- •19.2. Функция semget
- •19.3. Функция semop
- •19.4. Функция semctl
- •19. . Ограничения семафоров System V
- •19. . Выводы по главе 19
- •19. . Упражнения по главе 19 Глава 20. Введение в разделяемую память
- •20.1. Введение
- •20.2. Функции mmap, munmap и msync
- •20.3. Увеличение счетчика в отображаемом в память файле
- •20.4. Неименованное отображение в память
- •20.5. Обращение к объектам, отображенным в память
- •20.6. Выводы по главе 20
- •20.7. Упражнения по главе 20
- •Глава 21. Разделяемая память System V
- •21.1. Введение
- •21.2. Функция shmget
- •21.3. Функция shmat
- •21.4. Функция shmdt
- •21.5. Функция shmctl
- •21.6. Ограничения, накладываемые на разделяемую память
- •21.7. Выводы по главе 21
- •21.8. Упражнения по главе 21
16.4. Рекомендательная блокировка
Блокировка записей по стандарту Posix называется рекомендательной. Ядро хранит информацию обо всех заблокированных различными процессами файлах, но оно не предотвращает запись в заблокированный на чтение файл. Ядро также не предотвращает чтение из файла, заблокированного на запись. Процессы могут игнорировать рекомендательную блокировку (advisory lock) и действовать по своему усмотрению, если у них имеются соответствующие разрешения на чтение и запись.
Рекомендательные блокировки отлично подходят для сотрудничающих процессов. Примером таких процессов являются сетевые демоны: все они находятся под контролем системного администратора. Пока в файл, содержащий порядковый номер, запрещена запись, никакой из указанных процессов не сможет его изменить.
16.5. Обязательная блокировка
Некоторые системы (в том числе и ОС Linux) предоставляют возможность установки блокировки другого типа – обязательной (mandatory lock). В этом случае ядро проверяет все вызовы функций readиwrite, блокируя их при необходимости. Для предоставления этой возможности при монтировании соответствующей файловой системы в ОС Linux необходимо указать опциюmandкомандыmount. Если для дескриптора установлен флагO_NONBLOCK(раздел 3.3), вызовreadилиwrite, конфликтующий с установленной блокировкой, вернет ошибкуEAGAIN. Если флагO_NONBLOCKне установлен, выполнение процесса в такой ситуации будет отложено до тех пор, пока блокировка не будет снята.
Для установки обязательной блокировки какого-либо файла требуется выполнение двух условий:
бит group-execute(раздел4.5) должен быть снят;
бит set-group-IDдолжен быть установлен.
Обратите внимание, что установка бита set-user-IDбез установки битаuser-executeсмысла не имеет; это справедливо и для битовset-group-IDиgroup-execute. Таким образом, добавление возможности обязательной блокировки никак не повлияло на работу используемого программного обеспечения. Не потребовалось также добавлять новые системные вызовы.
Пример. На первый взгляд, использование обязательнойблокировки должно решить проблему
16.6. Приоритет чтения и записи Выводы по главе 16
Блокирование записей с помощью fcntl предоставляет возможность установки рекомендательной или обязательной блокировки для файла, указываемого с помощью открытого дескриптора. Эти блокировки предназначены для сотрудничающих процессов, но не для отдельных потоков одного процесса. Термин “запись” используется не вполне корректно, поскольку ядро не различает отдельные записи внутри файла. Лучше использовать термин “блокировка диапазона”, поскольку при установке блокировки и ее снятии указывается именно диапазон байтов внутри файла. Практически во всех случаях применения этой блокировки она является рекомендательной и используется при совместной работе сотрудничающих процессов, поскольку даже обязательная блокировка не может полностью исключить повреждения данных.
Упражнения по главе 16 Глава 17. System V ipc
17.1. Введение
Из имеющихся типов IPC следующие три могут быть отнесены к System V IPC, то есть к методам взаимодействия процессов, соответствующим стандарту System V:
очереди сообщений System V;
семафоры System V;
разделяемая память System V.
Термин “System V IPC” говорит о происхождении этих средств: впервые они появились в Unix System V. У них много общего: схожи функции, с помощью которых организуется доступ к объектам; также схожи формы хранения информации в ядре. В этой главе описываются общие для трех типов IPC черты.
Информация о функциях сведена в табл. 16.1.
Таблица 16.1
Функции System V IPC
|
Виды IPC |
Очереди сообщений |
Семафоры |
Разделяемая память |
|
Заголовочный файл |
<sys/msg.h> |
<sys/sem.h> |
<sys/shm.h> |
|
Создание или открытие |
msgget |
semget |
shmget |
|
Операции управления |
msgctl |
semctl |
shmctl |
|
Операции IPC |
msgsnd, msgrcv |
semop |
shmat, shmdt |
