logo search
Операционные системы

Int val; /* значение одного семафора */

struct semid_ds *buf; /* параметры массива семафоров в

целом (количество, права доступа,

статистика доступа)*/

ushort *array; /* массив значений семафоров */

}

Пример. Использование разделяемой памяти и семафоров. В рассматриваемом примере моделируется двухпроцессная система, в которой первый процесс создает ресурсы разделяемая память и массив семафоров. Затем он начинает читать информацию со стандартного устройства ввода, считанные строки записываются в разделяемую память. Второй процесс читает строки из разделяемой памяти. Данная задача требует синхронизации, которая будет осуществляться на основе механизма семафоров. Стоит обратить внимание на то, что с одним и тем же ключом одновременно создаются ресурсы двух разных типов (в случае использования ресурсов одного типа подобные действия некорректны).

/* 1-ый процесс */

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/sem.h>

#include <string.h>

#define NMAX 256

int main(int argc, char **argv)

{

key_t key;

int semid, shmid;

struct sembuf sops;

char *shmaddr;

char str[NMAX];

/* создаем уникальный ключ */

key = ftok(“/usr/ter/exmpl”, ’S’);

/* создаем один семафор с определенными правами доступа */

semid = semget(key, 1, 0666 | IPC_CREAT | IPC_EXCL);

/*создаем разделяемую память на 256 элементов */

shmid = shmget(key, NMAX, 0666 | IPC_CREAT | IPC_EXCL);

/* подключаемся к разделу памяти, в shmaddr – указатель на

буфер с разделяемой памятью */

shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0);

/* инициализируем семафор значением 0 */

semctl(semid, 0, SETVAL, (int) 0);

sops.sem_num = 0;

sops.sem_flg = 0;

/* запуск цикла */

do

{

printf(“Введите строку:”);

if(fgets(str, NMAX, stdin) == NULL)

/* пишем признак завершения – строку “Q” */

strcpy(str, “Q”);

/* в текущий момент семафор открыт для этого процесса*/

/* копируем строку в разд. память */

strcpy(shmaddr, str);

/* предоставляем второму процессу возможность войти */

sops.sem_op = 3; /* увеличение семафора на 3 */

semop(semid, &sops, 1);

/* ждем, пока семафор будет открыт для 1го процесса –

для следующей итерации цикла*/

sops.sem_op = 0; /* ожидание обнуления семафора */

semop(semid, &sops, 1);

} while (str[0] != ‘Q’);

/* в данный момент второй процесс уже дочитал из

разделяемой памяти и отключился от нее – можно ее удалять*/

shmdt(shmaddr); /* отключаемся от разделяемой памяти */

/* уничтожаем разделяемую память */

shmctl(shmid, IPC_RMID, NULL);

/* уничтожаем семафор */

semctl(semid, 0, IPC_RMID, (int) 0);

return 0;

}

/* 2-ой процесс */

#include <stdio.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/ipc.h>

#include <sys/sem.h>

#include <string.h>

#define NMAX 256

int main(int argc, char **argv)

{

key_t key;

int semid, shmid;

struct sembuf sops;

char *shmaddr;

char str[NMAX];

/* создаем тот же самый ключ */

key = ftok(“/usr/ter/exmpl”, ’S’);

semid = semget(key, 1, 0666);

shmid = shmget(key, NMAX, 0666);

/* аналогично предыдущему процессу –

инициализация ресурсов */

shmaddr = shmat(shmid, NULL, 0);

sops.sem_num = 0;

sops.sem_flg = 0;

/* запускаем цикл */

do

{

printf(“Waiting...\n”);

/* ожидание на семафоре */

sops.sem_op = -2;

/* будем ожидать, пока “значение семафора” + ”значение

sem_op” не станет неотрицательным, т.е. пока значение

семафора не станет, как минимум, 2 (2 - 2 >= 0) */

semop(semid, &sops, 1);

/* теперь значение семафора равно 1 */

/* критическая секция - работа с разделяемой памятью –

в этот момент первый процесс к разделяемой памяти

доступа не имеет */

/* копируем строку из разд. памяти */

strcpy(str, shmaddr);

if(str[0] == ‘Q’)

/* завершение работы - освобождаем разд. память*/

shmdt(shmaddr);

/* после работы – обнулим семафор */

sops.sem_op = -1;

semop(semid, &sops, 1);

printf(“Read from shared memory: %s\n”, str);

} while (str[0] != ‘Q’);

return 0;

}