Пример: блокировка на чтение при наличии в очереди блокировки на запись

Пример: блокировка на чтение при наличии в очереди блокировки на запись

Первый вопрос, на который мы попытаемся найти ответ, звучит так: если ресурс заблокирован на чтение и какой-то процесс послал запрос на установление блокировки на запись, будет ли при этом разрешена установка еще одной блокировки на чтение? Некоторые решения задачи читателей и писателей не разрешают установки еще одной блокировки на чтение в случае, если есть ожидающий своей очереди пишущий процесс, поскольку если бы разрешалось непрерывное подключение считывающих процессов, запрос на запись, возможно, никогда бы не был удовлетворен.

Чтобы проверить, как эта ситуация разрешится при использовании блокировки записей fcntl, напишем тестовую программу, устанавливающую блокировку на чтение для всего файла и затем порождающую два процесса с помощью fork. 

Первый из них пытается установить блокировку на запись (и блокируется, поскольку родительский процесс установил блокировку на чтение для всего файла), а второй процесс секунду спустя пытается получить блокировку на чтение. Временная диаграмма этих запросов изображена на рис. 9.2, а в листинге 9.6 приведен текст нашей программы. 

Рис. 9.2. Определение возможности установки блокировки на чтение при наличиивочереди блокировки на запись

Листинг 9.6. Определение возможности установки блокировки на чтение при наличии в очереди блокировки на запись

//lock/test2.c

1  #include "unpipc.h"

2  int

3  main(int argc, char **argv)

4  {

5   int fd;

6   fd = Open("test1.data", O_RDWR | O_CREAT, FILE_MODE);

7   Read_lock(fd, 0, SEEK_SET, 0); /* родительский процесс блокирует весь файл на чтение */

8   printf("%s: parent has read lock ", Gf_time());

9   if (Fork() == 0) {

10   /* первый дочерний процесс */

11   sleep(1);

12   printf("%s: first child tries to obtain write lock ", Gf_time());

13   Writew_lock(fd, 0, SEEK_SET, 0); /* здесь он будет заблокирован */

14   printf("%s: first child obtains write lock ", Gf_time());

15   sleep(2);

16   Un_lock(fd, 0, SEEK_SET, 0);

17   printf("ls: first child releases write lock ", Gf_time());

18   exit(0);

19  }

20  if (Fork() == 0) {

21   /* второй дочерний процесс */

22   sleep(3);

23   printf("%s: second child tries to obtain read lock ", Gf_time());

24   Readw_lock(fd, 0, SEEK_SET, 0);

25   printf("%s: second child obtains read lock ", Gf_time());

26   sleep(4);

27   Un_lock(fd, 0, SEEK_SET, 0);

28   printf("%s: second child releases read lock ", Gf_time());

29   exit(0);

30  }

31  /* родительский процесс */

32  sleep(5);

33  Un_lock(fd, 0, SEEK_SET, 0);

34  printf("%s: parent releases read lock ", Gf_time());

35  exit(0);

36 }

Родительский процесс открывает файл и получает блокировку на чтение

6-8 Родительский процесс открывает файл и устанавливает блокировку на чтение для всего файла целиком. Обратите внимание, что мы вызываем read_lock (которая возвращает ошибку в случае недоступности ресурса), а не readw_lock (которая ждет его освобождения), потому что мы ожидаем, что эта блокировка будет установлена немедленно. Мы также выводим значение текущего времени функцией gf_time [24, с. 404], когда получаем блокировку.

Первый дочерний процесс

9-19 Порождается первый процесс, который ждет 1 секунду и блокируется в ожидании получения блокировки на запись для всего файла. Затем он устанавливает эту блокировку, ждет 2 секунды, снимает ее и завершает работу.

Второй дочерний процесс

20-30 Порождается второй процесс, который ждет 3 секунды, давая возможность первому попытаться установить блокировку на запись, а затем пытается получить блокировку на чтение для всего файла. По моменту возвращения из функции readw_lock мы можем узнать, был ли ресурс предоставлен немедленно или второму процессу пришлось ждать первого. Блокировка снимается через четыре секунды.

Родительский процесс блокирует ресурс 5 секунд

31-35 Родительский процесс ждет пять секунд, снимает блокировку и завершает работу.

На рис. 9.2 приведена временная диаграмма выполнения программы в Solaris 2.6, Digital Unix 4.0B и BSD/OS 3.1. Как видно, блокировка чтения предоставляется второму дочернему процессу немедленно, несмотря на наличие в очереди запроса на блокировку записи. Существует вероятность, что запрос на запись так и не будет выполнен, если будут постоянно поступать новые запросы на чтение. Ниже приведен результат выполнения программы, в который были добавлены пустые строки для улучшения читаемости:

alpha % test2

16:32:29.674453: parent has read lock

16:32:30.709197: first child tries to obtain write lock

16:32:32.725810: second child tries to obtain read lock

16:32:32.728739: second child obtains read lock

16:32:34.722282: parent releases read lock

16:32:36.729738: second child releases read lock

16:32:36.735597: first child obtains write lock

16:32:38.736938: first child releases write lock

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

6.5.1 Блокировка области и снятие блокировки

Из книги Архитектура операционной системы UNIX автора Бах Морис Дж

6.5.1 Блокировка области и снятие блокировки Операции блокировки и снятия блокировки для области выполняются независимо от операций выделения и освобождения области, подобно тому, как операции блокирования-разблокирования индекса в файловой системе выполняются


Пример: имеют ли приоритет запросы на запись перед запросами на чтение?

Из книги UNIX: взаимодействие процессов автора Стивенс Уильям Ричард

Пример: имеют ли приоритет запросы на запись перед запросами на чтение? Следующий вопрос, на который мы попытаемся дать ответ, таков: есть ли приоритет у запросов на блокировку записи перед запросами на блокировку чтения, если все они находятся в очереди? Некоторые


Чтение и запись

Из книги Справочник по PHP автора

Чтение и запись freadЧитает из открытого файла определенное количество символов.Синтаксис:string fread(int $f, int $numbytes)Читает из файла $f $numbytes символов и возвращает строку этих символов. После чтения указатель файла продвигается к следующему после прочитанного блока позициям. Если


10.5.2. Чтение и запись из процесса

Из книги Разработка приложений в среде Linux. Второе издание автора Джонсон Майкл К.

10.5.2. Чтение и запись из процесса Хотя system() отображает результат работы команды на устройство стандартного вывода и позволяет дочерним программам читать стандартный ввод, это не всегда идеально. Часто процесс желает читать вывод другого процесса либо отправлять текст на


11.2.4. Чтение, запись и перемещение

Из книги VBA для чайников автора Каммингс Стив

11.2.4. Чтение, запись и перемещение Хотя есть несколько способов читать и писать файлы, мы обсудим здесь только простейшие из них[42]. Чтение и запись почти идентичны, поэтому рассмотрим их одновременно.#include <unistd.h>size_t read(int fd, void * buf, size_t length);size_t read(int fd, const void * buf, size_t length);Обе


11.2.5. Частичное чтение и запись

Из книги C++. Сборник рецептов автора Диггинс Кристофер

11.2.5. Частичное чтение и запись Хотя обе функции — и read(), и write() — принимают параметр, указывающий, сколько байт нужно прочитать или записать, ни одна из них не гарантирует, что обработает указанное количество байт, даже если не случается никаких ошибок. Простейший пример


13.2. Запись и чтение чисел

Из книги Linux программирование в примерах автора Роббинс Арнольд

13.2. Запись и чтение чисел ПроблемаТребуется записать число в поток в форматированном виде в соответствии с местными соглашениями.РешениеЗакрепите (imbue) текущую локализацию за потоком, в который вы собираетесь писать данные, и запишите в него числа, как это сделано в


13.3. Запись и чтение дат и времен

Из книги Программирование для Linux. Профессиональный подход автора Митчелл Марк

13.3. Запись и чтение дат и времен ПроблемаТребуется отобразить или прочитать значения дат и времен, используя местные соглашения по форматированию.РешениеИспользуйте тип time_t и tm struct из <ctime>, а также фасеты даты и времени, предусмотренные в <locale>, для записи и чтения


Чтение и запись данных

Из книги UNIX: разработка сетевых приложений автора Стивенс Уильям Ричард

Чтение и запись данных Функции ввода/вывода верхнего уровня позволяют передавать данные различными способами.Операции чтения и записи в потоках начинаются с текущей. позиции в потоке, идентифицируемой как "file pointer"(указатель файла) для потока. Указатель файла изменяется


Чтение и запись данных

Из книги QT 4: программирование GUI на С++ автора Бланшет Жасмин

Чтение и запись данных Функции read и write, как и функции ввода/вывода верхнего уровня, начинают выполнение очередной операции с текущей позиции в файле. Текущая позиция изменяется при каждой операции чтения или записи.Функция eof может быть использована для проверки на конец


18.3. Чтение и запись

Из книги автора

18.3. Чтение и запись Создав маршрутизирующий сокет, процесс может отправлять ядру команды путем записи в этот сокет и считывать из него информацию от ядра. Существует 12 различных команд маршрутизации, 5 из которых могут быть запущены процессом. Они определяются в


19.2. Чтение и запись

Из книги автора

19.2. Чтение и запись Все сообщения в сокете управления ключами должны иметь одинаковые заголовки, соответствующие листингу 19.1[1]. Сообщение может сопровождаться различными расширениями в зависимости от наличия дополнительной информации или необходимости ее