“Iako svaki programski jezik ima mnogo biblioteka za specifične svrhe, POSIX biblioteka C ima svoje mjesto. Dizajniran je za stvaranje velike harmonizacije među procesima i puno pomaže u korištenju multithreadinga unutar programa, tj. stvaranju više niti i sinkronizaciji njihovog izvođenja. Unutar ovog današnjeg vodiča vidjet ćete jednostavnu ilustraciju korištenja POSIX semafora u C-u. Za primjere osnovnog C koda, moramo konfigurirati njegov kompajler u sustavu. Ali prije toga moramo ažurirati sustav jer je to neophodan korak za glatko izvođenje koda. Stoga je upit prikazan u priloženom snimku neophodan za ažuriranje i nadogradnju vašeg operativnog sustava Linux pomoću uslužnog programa 'apt'.
Ovaj proces je zahtijevao približno 55 Kb prostora na vašoj Linux platformi za glatko izvođenje ažuriranja. Ako ste voljni dati toliko prostora, dodirnite 'y' za nastavak. Obrada će biti dovršena za nekoliko minuta.
Nakon što je sustav u potpunosti nadograđen, konfigurirat ćemo prevoditelj jezika C u našem sustavu pomoću uslužnog programa apt-get u naredbi “install”. Koristite 'gcc' kao ključnu riječ i to je to.
sem_init()
Svježi semafor bi se stvorio kada već postoji neidentificirani semafor na “s”; inače će se taj već postojeći semafor odbaciti. U cijeloj ovoj metodi, 's' označava instancu semafora koja je konstruirana, a dijeljeno je signal ili zastavica koja pokazuje može li se semafor distribuirati metodom forked() ili na drugi način. Ulazna vrijednost služi kao početna točka semafora.
Int sem_init ( niti_t * s, int dijeljena, unsigned int vrijednost ) ;
Sem_wait()
Izvršavanjem radnje zaključavanja semafora na semaforu koji je naveden sa 's', metoda sem_wait() zadržava taj semafor. Procedura sem-wait koristit će se za zadržavanje semafora ili puštanje da stoji u redu. Neki od prethodno preopterećenih procesa se probude kada neki drugi proces pozove sem_post().
int sem_čekaj ( niti_t * s ) ;
no_post()
Kada se pozove sem post, vrijednost se povećava, a zatim se pokreće jedna od prethodno sigurnosno kopiranih ili čekajućih operacija, tj. otključava već zaključani semafor.
int sem_post ( niti_t * s ) ;
no_destroy()
Inicijalizirani bezimeni semafor 's' uništava se pomoću funkcije sem destroy().
int sem_uništiti ( niti_t * s ) ;
Primjer
Da bismo razumjeli semafore, prvo ćemo stvoriti C datoteku, a zatim joj dodati kod. Da biste je stvorili, upotrijebite upit 'dodir' i novu datoteku pronaći ćete u početnoj mapi vašeg sustava.
Sada morate otvoriti svoju praznu C datoteku s nekim jednostavnim uređivačem kako biste u njoj generirali dobar kod. Do sada smo isprobavali 'nano' editor, kao što je prikazano na slici ispod.
Kao što svi znamo da svi programski jezici ne mogu raditi bez knjižnica jer te knjižnice sadrže veliki broj klasa, struktura, funkcija i objekata koji se koriste za cjelokupni rad sustava. Stoga započinjemo ovaj C program s korištenjem nekih osnovnih i obaveznih biblioteka za POSIX semafore.
Da bismo koristili te biblioteke u kodu, moramo koristiti znak '#' s ključnom riječi 'uključi' za svaku biblioteku. Trenutno smo dodali ukupno 4 biblioteke koje morate imati u ovom programu. Inače, naš program neće raditi ispravno. Prva biblioteka zaglavlja “stdio.h” obično je neophodna u svakom C programu jer nam omogućuje ulazne i izlazne operacije u kodu. Stoga ga koristimo za glatko dodavanje ulaza i dobivanje izlaza iz koda. Druga biblioteka koju ovdje koristimo je 'pthread.h' koja je neophodna za korištenje programiranja niti, tj. višenitnosti.
Koristit ćemo ovu biblioteku za stvaranje niti u programu. Sljedeća i najvažnija biblioteka u ovom kodu je 'semaphore.h'. Korišten je za glatku sinkronizaciju niti. Posljednje, ali ne manje važno, biblioteka je “unistd.h,” koja nam omogućuje korištenje korisnički definiranih raznih funkcija i konstanti. Sada smo deklarirali “s” semafor koristeći “sem_t” ugrađeni objekt biblioteke semafora. Ovdje dolazi korisnički definirana funkcija niti 'T' bez povratne vrste. Koristio je neke ugrađene funkcije semafora za izvođenje sinkronizacije. Funkcija sem_wait() je ovdje da drži semafor “s” koristeći znak “&”.
Unutar čekanja, izjava printf() se izvršila zajedno s funkcijom 'sleep' kako bi ovaj program spavao 4 sekunde. Druga izjava printf() prikazuje novu poruku, a funkcija sem_post() se izvršava da otključa semafor 's.'
#include#include
#include
#include
ni_t s;
poništiti * T ( poništiti * arg ) {
sem_čekaj ( i s ) ;
printf ( 'Dobrodošli! \n ' ) ;
spavati ( 4 ) ;
printf ( 'Pozdrav! \n ' ) ;
sem_post ( i s ) ;
}
Pogledajmo dobro metodu main() ovog C programa za semafore. Funkcija sem_init() ovdje je korištena za stvaranje novog semafora 's' koji nije distribuiran metodom forked(), tj. '0', a njegova je početna točka postavljena na 1. Objekt pthread_t iz pthreada biblioteka C-a korištena je za stvaranje dvije niti pomoću dva objekta niti, o1 i o2. Izjava printf() je ovdje da prikaže da ćemo stvoriti prvu nit pomoću funkcije pthread_create() u sljedećem retku.
Prosljeđivali smo objekt niti o1 ovoj funkciji s ograničenjima NULL i pozivali funkciju 'T' prosljeđivanjem u parametrima. Nakon mirovanja od 4 sekunde, stvorena je još jedna nit s objektom o2, a funkcija pthread_join() ovdje se koristi za spajanje niti s funkcijom main(). Funkcija sem_destroy() je ovdje da uništi semafor 's', a sve blokirane niti će također biti otpuštene.
int glavni ( ) {sem_init ( i s, 0 , 1 ) ;
pnit_t o1, o2;
printf ( 'Sada u prvoj temi... \n ' ) ;
pthread_create ( i o1,NULL,T,NULL ) ;
spavati ( 4 ) ;
printf ( 'Sada u 2. temi... \n ' ) ;
pthread_create ( i o2,NULL,T,NULL ) ;
pthread_join ( o1,NULL ) ;
pthread_join ( o2,NULL ) ;
ne_uništiti ( i s ) ;
povratak 0 ;
}
Sastavljamo C program s “Gcc” prevoditeljem; opcije “-lrt” i “-lpthread” koriste se za izvršavanje funkcija POSIX niti. Prilikom pokretanja upita '.a/.out', stvorena je prva nit. Ide u stanje mirovanja nakon ispisa prve poruke.
Druga nit se sinkronizirala, a nakon 4 sekunde, prva nit je otpuštena, a druga se nit zaključala na 4 sekunde.
Na kraju je puštena i druga nit.
Zaključak
To je sve o POSIX semaforima u C-u dok se koriste neke od njegovih glavnih funkcija za sinkronizaciju različitih niti. Nakon što prođete kroz ovaj članak, moći ćete razumjeti POSIX sve više i više.