Использование семафоров

Использование семафоров

Классической областью применения семафоров является управление распределением конечных ресурсов, когда значение счетчика семафора ассоциируется с определенным количеством доступных ресурсов, например, количеством сообщений, находящихся в очереди. Тогда максимальное значение счетчика соответствует максимальному размеру очереди. Таким образом, производитель помещает сообщение в буфер и вызывает функцию ReleaseSemaphore, обычно с увеличением значения счетчика на 1 (cReleaseCount). Потоки потребителя будут ожидать перехода семафора в сигнальное состояние, получая сообщения и уменьшая значения счетчика.

Вслед за рассмотрением программы 9.1 обсуждается другой важный случай применения семафоров, когда они используются для ограничения количества рабочих потоков, фактически выполняющихся в любой момент времени, что позволяет снизить состязательность между ними, а в некоторых случаях — повысить производительность. Эта методика, в которой используются дроссели семафоров (semaphore throttles), обсуждается в главе 9.

Опасность возникновения условий состязаний в программе sortMT (программа 7.2) иллюстрирует другое возможное применение семафоров, связанное с управлением точным количеством потоков, которые должны находиться в пробужденном состоянии. Можно создать все потоки, не приостанавливая их. После этого все они сразу же переходят к ожиданию перехода в сигнальное состояние семафора, инициализированного значением 0. Далее, главный поток вместо того, чтобы освобождать потоки, просто вызывает функцию ReleaseCount с увеличением счетчика, например, на 4 (или на любое другое значение, соответствующее количеству потоков), в результате чего возможность выполняться получат четыре потока.

Несмотря на все удобства, которые сулит использование семафоров, они являются в некотором смысле излишними в том смысле, что мьютексы и события (описанные в одном из следующих разделов), при условии их совместного использования, предлагают гораздо более широкие возможности, чем семафоры. Более подробная информация по этому поводу содержится в главе 10.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

12.3.1 Определение семафоров

Из книги Архитектура операционной системы UNIX автора Бах Морис Дж

12.3.1 Определение семафоров Семафор представляет собой обрабатываемый ядром целочисленный объект, для которого определены следующие элементарные (неделимые) операции:• Инициализация семафора, в результате которой семафору присваивается неотрицательное значение;•


12.3.2 Реализация семафоров

Из книги UNIX: взаимодействие процессов автора Стивенс Уильям Ричард

12.3.2 Реализация семафоров Дийкстра [Dijkstra 65] показал, что семафоры можно реализовать без использования специальных машинных инструкций. На Рисунке 12.6 представлены реализующие семафоры функции, написанные на языке Си. Функция Pprim блокирует семафор по результатам проверки


10.12. Использование семафоров несколькими процессами

Из книги Системное программирование в среде Windows автора Харт Джонсон М

10.12. Использование семафоров несколькими процессами Правила совместного использования размещаемых в памяти семафоров несколькими процессами просты: сам семафор (переменная типа semt, адрес которой является первым аргументом sem_init) должен находиться в памяти, разделяемой


10.16. Реализация с использованием семафоров System V

Из книги Сетевые средства Linux автора Смит Родерик В.

10.16. Реализация с использованием семафоров System V Приведем еще один пример реализации именованных семафоров Posix — на этот раз с использованием семафоров System V. Поскольку семафоры System V появились раньше, чем семафоры Posix, эта реализация позволяет использовать последние в


11.7. Ограничения семафоров System V

Из книги Linux: Полное руководство автора Колисниченко Денис Николаевич

11.7. Ограничения семафоров System V На семафоры System V накладываются определенные системные ограничения, так же, как и на очереди сообщений. Большинство этих ограничений были связаны с особенностями реализации System V (раздел 3.8). Они показаны в табл. 11.1. Первая колонка содержит


Ограниченность семафоров

Из книги Программирование для Linux. Профессиональный подход автора Митчелл Марк

Ограниченность семафоров В Windows существуют важные ограничения, касающиеся реализации семафоров. Например, каким образом поток может потребовать, чтобы счетчик семафора уменьшился на 2? Для этого поток мог бы организовать ожидание два раза подряд, как показано ниже, но


Использование VPN

Из книги Разработка ядра Linux автора Лав Роберт

Использование VPN VPN позволяет расширить локальную сеть за счет взаимодействия с внешними компьютерами. Очевидно, что если локальная сеть подключена к Internet, внешние пользователи могут обращаться к ней без VPN. Однако VPN имеет ряд преимуществ перед обычными типами сетевого


26.6.1. Создание множества семафоров

Из книги автора

26.6.1. Создание множества семафоров Для создания множества семафоров или подключения к уже существующему множеству используется системный вызов semget():int semget(key_t key, int nsems, int semflg);Первый аргумент — это ключ IPC, который, как обычно, создается системным вызовом ftok(). Он


4.4.3. Взаимоблокировки исключающих семафоров

Из книги автора

4.4.3. Взаимоблокировки исключающих семафоров Исключающие семафоры являются механизмом, позволяющим одному потоку блокировать выполнение другого потока. Это приводит к возникновению нового класса ошибок. называемых взаимоблокировками или тупиковыми ситуациями. Смысл


4.4.4. Неблокирующие проверки исключающих семафоров

Из книги автора

4.4.4. Неблокирующие проверки исключающих семафоров Иногда нужно, не заблокировав программу, проверить, захвачен ли исключающий семафор. Для потока не всегда приемлемо находиться в режиме пассивного ожидания, ведь за это время можно сделать много полезного! Функция


5.2.1. Выделение и освобождение семафоров

Из книги автора

5.2.1. Выделение и освобождение семафоров Функции semget() и semctl() выделяют и освобождают семафоры, функционируя подобно функциям shmget() и shmctl(). Первым аргументом функции semget() является ключ, идентифицирующий группу семафоров; второй аргумент — это число семафоров в группе;


5.2.2. Инициализация семафоров

Из книги автора

5.2.2. Инициализация семафоров Выделение и инициализация семафора — две разные операции. Чтобы проинициализировать семафор, вызовите функцию semctl(), задав второй аргумент равным нулю, а третий аргумент — равным константе SETALL. Четвертый аргумент должен иметь тип union semun, поле


5.2.4. Отладка семафоров

Из книги автора

5.2.4. Отладка семафоров С помощью команды ipcs -s можно получить информацию о существующих группах семафоров. Команда ipcrm sem позволяет удалить заданную группу, например:% ipcrm sem


Создание и инициализация семафоров

Из книги автора

Создание и инициализация семафоров Реализация семафоров зависит от аппаратной платформы и определена в файле <asm/semaphore.h>. Структура struct semaphore представляет объекты типа семафор. Статическое определение семафоров выполняется следующим образом.static DECLARE_SEMAPHORE_GENERIC(name,


Использование семафоров

Из книги автора

Использование семафоров Функция down_interruptible() выполняет попытку захватить данный семафор. Если эта попытка неудачна, то задание переводится в состояние ожидания с флагом TASK_INTERRUPTIBLE. Из материала главы 3 следует вспомнить, что такое состояние процесса означает, что задание


Сравнение спин-блокировок и семафоров

Из книги автора

Сравнение спин-блокировок и семафоров Понимание того, когда использовать спин-блокировки, а когда семафоры является важным для написания оптимального кода. Однако во многих случаях выбирать очень просто. В контексте прерывания могут использоваться только