3.10. Засоби взаємодії процесів. Порівняльна характеристика базових механізмів ipc.
Взаимодействие между процессорами – каналы(лучше всего вписываются в модель виртуальных коммуникационных портов). Канал для процесса практически аналогичен файлу. Специальные системные вызовы используются для создания канала и получения доступа к каналу, а для работы с каналом используются те же вызовы read и write, что и для файлов, и даже закрытие канала выполняется файловым системным вызовом close. Канал, однако, представляет собой не внешние данные, а область памяти, доступ к которой осуществляется по дисциплине FIFO - первый вошел - первый вышел. Наиболее часто используются неименованные каналы, как средство связи между родителем и потомком. Операция создания неименованного канала возвращает два файловых манипулятора: для чтения и для записи. Процесс-предок передает эти манипуляторы процессу-потомку. Если связь между предком и потомком однонаправленная, то каждый из них закрывает канал по одному из манипуляторов.
Очереди сообщений воплощают модель взаимодействия процессов "много отправителей - один получатель". Эту модель часто называют почтовым ящиком (mailbox). Процесс-получатель является владельцем очереди, он создает очередь, а остальные процессы получают к ней доступ, "открывая" ее. Очередь обычно имеет внешнее имя. Передача данных в очереди происходит всегда сообщениями, причем каждое сообщение имеет заголовок и тело. Заголовок всегда имеет фиксированный для данной системы формат. В него обязательно входит длина сообщения, а другая информация зависит от спецификаций конкретной системы: это может быть приоритет сообщения, тип сообщения, идентификатор процесса, пославшего сообщение и т.п.
3.11. Інтерфейс програмування API. Зв’язок між функціями та системними викликами. Структурна схема реалізації системних викликів. Механізми передавання параметрів в системних викликах. Приклади API для ОС Windows та Unix.
Д
ля
выполнения различных действий может
потребоваться режим ядра (например,
все действия, связанные с управлением
аппаратными средствами), но этот режим
монопольно используется только самой
ОС. Выполнение привилегированных
операций перекладывается с плеч
приложения на плечи ОС. Обеспечение
такого механизма реализуется путем
использования интерфейса прикладного
программирования (Application
Programming
Interface,
API).
Приложения выполняют обращение к
функциям API с помощью системных вызовов.
При генерации системных вызовов
управление передается ОС, которая либо
сама выполняет действия, либо формирует
управляющее воздействие на оборудование.
В последнем случае оборудование
выполняет операцию и сигнализирует об
ошибке или нормальном завершении
операции прерыванием. Обработав
прерывание, ОС формирует отклик процессу
– результат системного вызова.
Для обеспечения передачи параметров диспетчеру системных вызовов и процедурам ОС могут использоваться различные механизмы:
– передача параметров через регистры (самый быстрый механизм, но сильное ограничение по количеству передаваемой информации);
– передача параметров через область памяти, адрес которой заносится в регистр (позволяет передать максимально возможное количество параметров);
– передача параметров через стек процесса (не задействуем дополнительный регистр, нет проблем с памятью, так как параметры будут сразу помещены в доступную для процесса память).
Примеры API.
WINADVAPI BOOL WINAPI GetFileSecurityA(LPCSTR lpFileName, SECURITY_INFORMATION RequestedInformation, PSECURITY_DESCRIPTOR pSecurityDescriptor, DWORD nLength, LPDWORD lpnLengthNeeded) – получить информацию об атрибутах безопасности файла или директории. 1атрибут – имя файл или директория, 2 – какая информация о безопасности запрашивается, 3-указатель на структуру в который будет записана информация об объекте, 4-размер буфера 3 его аргумента, 5-в случаи успешного выполнения в него записываются нули.
WINADVAPI BOOL WINAPI SetFileSecurityA(LPCSTR lpFileName, SECURITY_INFORMATION RequestedInformation,
PSECURITY_DESCRIPTOR pSecurityDescriptor) – Установить атрибуты безопасности файла или директории. И др.