ГЛАВА 8 Блокировки чтения-записи

ГЛАВА 8

Блокировки чтения-записи

8.1. Введение

Взаимное исключение используется для предотвращения одновременного доступа нескольких потоков к критической области. Критическая область кода обычно содержит операции считывания или изменения данных, используемых потоками совместно. В некоторых случаях можно провести различие между считыванием данных и их изменением.

В этой главе описываются блокировки чтения-записи, причем существует различие между получением такой блокировки для считывания и для записи. Правила действуют следующие:

1. Любое количество потоков могут заблокировать ресурс для считывания, если ни один процесс не заблокировал его на запись.

2. Блокировка чтения-записи может быть установлена на запись, только если ни один поток не заблокировал ресурс для чтения или для записи.

Другими словами, произвольное количество потоков могут считывать данные, если ни один поток не изменяет их в данный момент. Данные могут быть изменены, только если никто другой их не считывает и не изменяет.

В некоторых приложениях данные считываются чаще, чем изменяются, поэтому такие приложения выиграют в быстродействии, если при их реализации будут использованы блокировки чтения-записи вместо взаимных исключений. Возможность совместного считывания данных произвольным количеством процессов позволит выполнять операции параллельно, и при этом данные все равно будут защищены от других потоков на время изменения их данным потоком.

Такой вид совместного доступа к ресурсу также носит название совместно-исключающей блокировки (shared-exclusive), поскольку тип используемой блокировки на чтение называется совместной блокировкой (shared lock), а тип используемой блокировки на запись называется исключающей блокировкой (exclusive lock). Существует также специальное название для данной задачи (несколько считывающих процессов и один записывающий): задача читателей и писателей (readers and writers problem), и говорят также о блокировке читателей и писателя (readers-writer lock). В последнем случае слово «читатель» специально употреблено во множественном числе, а «писатель» — в единственном, чтобы подчеркнуть сущность задачи.

ПРИМЕЧАНИЕ

Обычным примером, иллюстрирующим необходимость использования блокировок чтения-записи, является банковский счет. Считывать баланс со счета могут несколько потоков одновременно, но если какой-либо поток захочет изменить данные, ему придется подождать, пока считывающие потоки не закончат свои операции, и только после этого ему будет разрешено вносить изменения. До окончания процесса записи никакие другие процессы не должны получить доступа к счету.

Функции, описываемые в этой главе, определены стандартом Unix 98, поскольку блокировки чтения-записи не были частью стандарта Posix.1 1996 года. Эти функции были разработаны группой производителей Unix, известной под названием Aspen Group, в 1995 году вместе с другими расширениями, которые еще не были определены Posix.1. Рабочая группа Posix (1003.1j) в настоящее время разрабатывает набор расширений Pthreads, включающий блокировки чтения-записи, который, хочется верить, совпадет с описываемым в этой главе.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

1.4. Устройства чтения/записи CD и DVD

Из книги Nero 8 автора Кашеваров А

1.4. Устройства чтения/записи CD и DVD В настоящее время существуют устройства, которые могут только читать CD и DVD, но не могут их записывать, и устройства, которые могут и читать, и записывать диски. Первый тип устройств называется приводами CD-ROM или DVD-ROM. Они сравнительно


Основные принципы чтения и записи XML-данных

Из книги Обработка баз данных на Visual Basic®.NET автора Мак-Манус Джеффри П

Основные принципы чтения и записи XML-данных В главах 5, "ADO.NET: объект DataSet", и 6, "ADO.NET: объект DataAdapter" демонстрируются программируемые и прямые способы загрузки данных в объект DataSet из базы данных. Еще один метод загрузки данных основан на чтении XML-данных. Как и следовало


2.3.3.1 Прозрачный доступ для чтения и записи

Из книги Руководство администратора баз данных Informix. автора Кустов Виктор

2.3.3.1 Прозрачный доступ для чтения и записи Enterprise Gateway представляет собой единый шлюз, который обеспечивает прозрачный доступ к данным в масштабах предприятия. Конечные пользователи обращаются к Enterprise Gateway так же, как к серверу баз данных INFORMIX. Доступ на чтение и запись


8.2. Получение и сброс блокировки чтения-записи

Из книги UNIX: взаимодействие процессов автора Стивенс Уильям Ричард

8.2. Получение и сброс блокировки чтения-записи Блокировка чтения-записи имеет тип pthread_rwlock_t. Если переменная этого типа является статической, она может быть проинициализирована присваиванием значения константы PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER.Функция pthread_rwlock_rdlock позволяет заблокировать


8.3. Атрибуты блокировки чтения-записи

Из книги Системное программирование в среде Windows автора Харт Джонсон М

8.3. Атрибуты блокировки чтения-записи Мы уже отмечали, что статическая блокировка может быть проинициализирована присваиванием ей значения PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER. Эти переменные могут быть проинициализированы и динамически путем вызова функции pthread_rwlock_init. Когда поток


9.6. Приоритет чтения и записи

Из книги QNX/UNIX [Анатомия параллелизма] автора Цилюрик Олег Иванович

9.6. Приоритет чтения и записи В нашей реализации блокировок чтения-записи в разделе 8.4 приоритет предоставлялся ожидающим записи процессам. Теперь мы изучим детали возможного решения задачи читателей и писателей с помощью блокировки записей fcntl. Хочется узнать, как


Блокировки чтения-записи

Из книги Введение в QNX/Neutrino 2. Руководство по программированию приложений реального времени в QNX Realtime Platform автора Кёртен Роб

Блокировки чтения-записи Пpoгрaммa, использующая блокировки чтения-записи, является слегка измененной версией программы с взаимными исключениями Posix. Поток должен установить блокировку файла, прежде чем увеличивать общий счетчик. ПРИМЕЧАНИЕ Существует не так уж много


Операции открытия, чтения, записи и закрытияфайлов

Из книги IT-безопасность: стоит ли рисковать корпорацией? автора Маккарти Линда

Операции открытия, чтения, записи и закрытияфайлов Первой функцией Windows, которую мы подробно опишем, является функция CreateFile, используемая как для создания новых, так и для открытия существующих файлов. Для этой функции, как и для всех остальных, сначала приводится


Блокировки чтения/записи

Из книги Разработка ядра Linux автора Лав Роберт

Блокировки чтения/записи Блокировка чтения/записи является специфическим механизмом, отличающимся от рассмотренных выше. Специфика состоит в следующем:• Данный тип блокировки даже по POSIX является альтернативным. Часто этот тип блокировки может реализовываться как


Операции с блокировками чтения/записи

Из книги автора

Операции с блокировками чтения/записи Инициализация объекта блокировки int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t* rwl, const pthread_rwlockattr_t* attr);int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t* rwl);Вызов функций инициализирует/разрушает блокировку чтения/записи. При инициализации блокировки ей передается структура


Захват блокировки чтения/записи

Из книги автора

Захват блокировки чтения/записи В связи со спецификой применения блокировок чтения/записи этот объект синхронизации имеет две группы функций захвата, позволяющих по-разному регулировать доступ к защищаемому участку кода.К первой группе относятся функции, допускающие


Использование блокировок чтения/записи

Из книги автора

Использование блокировок чтения/записи Построим приложение, использующее блокировку чтения/записи (файл sy10.cc):Эффективность блокировки чтения/записи#include <sys/syspage.h>#include <sys/neutrino.h>#include <list>// сколь угодно сложные элементы внутренней базы данных// приложения; в


Блокировки чтения/записи

Из книги автора

Блокировки чтения/записи Блокировки чтения/записи применяются точно в соответствии с их названием: несколько «читателей» могут использовать ресурс в отсутствие «писателей», или один «писатель» может использовать ресурс в отсутствие «читателей» и других


Не экспортировать глобальные разрешения чтения/записи

Из книги автора

Не экспортировать глобальные разрешения чтения/записи Не делайте этого! Разрешения на доступ к файлам, устанавливающие, кто может читать и изменять файл, — очень простое понятие. Главное заключается в том, что чем больше вы предоставляете доступа к файлам вашей системы,


Спин-блокировки чтения-записи

Из книги автора

Спин-блокировки чтения-записи Иногда в соответствии с целью использования блокировок их можно разделить два типа — блокировки чтения (reader lock) и блокировки записи (writer lock). Рассмотрим некоторый список, который может обновляться и в котором может выполняться поиск. Когда


Семафоры чтения-записи

Из книги автора

Семафоры чтения-записи Семафоры, так же как и спин-блокировки, могут быть типа чтения-записи. Ситуации, в которых предпочтительнее использовать семафоры чтения-записи такие же как и в случае использования спин-блокировок чтения-записи.Семафоры чтения-записи