| semop(2) | System Calls Manual | semop(2) |
semop, semtimedop - операции с семафорами System V
Standard C library (libc, -lc)
#include <sys/sem.h>
int semop(int semid, struct sembuf *sops, size_t nsops);
int semtimedop(int semid, struct sembuf *sops, size_t nsops,
const struct timespec *_Nullable timeout);
semtimedop():
_GNU_SOURCE
С каждым семафором в наборе семафоров System V связаны следующие значения:
unsigned short semval; /* semaphore value */
unsigned short semzcnt; /* # waiting for zero */
unsigned short semncnt; /* # waiting for increase */
pid_t sempid; /* PID of process that last
modified the semaphore value */
Вызов semop() производит операции над выбранными семафорами из набора семафоров semid. Каждый из элементов nsops в массиве, указанном в sops является структурой, которой задаётся операция, выполняемая над отдельным семафором. Элементы этой структуры имеют тип struct sembuf, который содержит поля:
unsigned short sem_num; /* номер семафора */ short sem_op; /* операция над семафором */ short sem_flg; /* флаги операции */
Флаги в sem_flg могут иметь значения IPC_NOWAIT и SEM_UNDO. Если указан флаг SEM_UNDO, то при завершении процесса будет выполнена откат операции.
Набор операций из sops выполняется в порядке появления в массиве и является атомарным, то есть выполняются или все операции, или ни одной. Поведение системного вызова при обнаружении невозможности немедленного выполнения операций зависит от наличия флага IPC_NOWAIT в полях sem_flg отдельных операций, как это описано далее.
Каждая операция выполняется над sem_num-тым семафором из набора, где первый семафор имеет номер 0. Есть три типа операций, различающихся значением sem_op.
If sem_op is a positive integer, the operation adds this value to the semaphore value (semval). Furthermore, if SEM_UNDO is specified for this operation, the system subtracts the value sem_op from the semaphore adjustment (semadj) value for this semaphore. This operation can always proceed—it never forces a thread to wait. The calling process must have alter permission on the semaphore set.
Если значение sem_op равно нулю, то процесс должен иметь права на чтение набора семафоров. Эта операция «ожидания нуля»: если semval равно нулю, то операция может выполнится сразу. Иначе, если в поле семафора sem_flg указан флаг IPC_NOWAIT, то semop() завершается с ошибкой и errno присваивается значение EAGAIN (и ни одна операция из sops не выполняется). Или же semzcnt (счётчик нитей, ожидающих пока значение семафора не сравнялось с нулём) увеличивается на единицу, а нить переходит в режим ожидания пока не случится одно из:
Если значение sem_op меньше нуля, то процесс должен иметь права на изменение набора семафоров. Если значение semval больше или равно абсолютному значению sem_op, то операция может выполнятся сразу: абсолютное значение sem_op вычитается из semval, и, если для этой операции установлен флаг SEM_UNDO, система добавляет абсолютное значение sem_op к значению регулировки (semadj) семафора. Если абсолютное значение sem_op больше semval, и в sem_flg указан IPC_NOWAIT, то semop() завершается с ошибкой, а errno присваивается значение EAGAIN (и ни одна операция из sops не выполняется). Иначе semncnt (счётчик нитей, ожидающих увеличения значения семафора) увеличивается на единицу, а нить переходит в режим ожидания пока не случится одно из:
При успешном выполнении значение sempid для каждого семафора, указанного в массиве, на который указывает sops, устанавливается равным идентификатору вызывающего процесса. Также sem_otime присваивается значение текущего времени.
Системный вызов semtimedop() ведёт себя идентично semop(), за исключением того, что в случаях, когда вызывающая нить будет спать, длительность этого сна ограничена количеством времени, определяемым структурой timespec, чей адрес передаётся в аргументе timeout. Данное значение интервала будет округлено до точности системных часов, а из-за задержки при планировании в ядре блокирующий интервал будет немного больше. Если достигнут указанный лимит времени, то semtimedop() завершится с ошибкой, а errno устанавливается в EAGAIN (и ни одна из операций в sops не выполняется). Если значение аргумента timeout равно NULL, то semtimedop() ведёт себя аналогично semop().
Заметим, что если semtimedop() прерывается сигналом, то вызов завершается с ошибкой EINTR, а содержимое timeout не изменяется.
On success, semop() and semtimedop() return 0. On failure, they return -1, and set errno to indicate the error.
semtimedop() first appeared in Linux 2.5.52, and was subsequently backported into Linux 2.4.22. glibc support for semtimedop() first appeared in Linux 2.3.3.
POSIX.1-2001, POSIX.1-2008, SVr4.
Структуры процесса sem_undo не наследуются потомками, созданными через fork(2), но они наследуются при выполнении системного вызова execve(2).
Вызов semop() никогда автоматически не перезапускается после прерывания обработчиком сигнала, независимо от установки флага SA_RESTART при настройке обработчика сигнала.
A semaphore adjustment (semadj) value is a per-process, per-semaphore integer that is the negated sum of all operations performed on a semaphore specifying the SEM_UNDO flag. Each process has a list of semadj values—one value for each semaphore on which it has operated using SEM_UNDO. When a process terminates, each of its per-semaphore semadj values is added to the corresponding semaphore, thus undoing the effect of that process's operations on the semaphore (but see BUGS below). When a semaphore's value is directly set using the SETVAL or SETALL request to semctl(2), the corresponding semadj values in all processes are cleared. The clone(2) CLONE_SYSVSEM flag allows more than one process to share a semadj list; see clone(2) for details.
Значения semval, sempid, semzcnt и semnct семафора можно получить с помощью соответствующих вызовов semctl(2).
Ниже приведены лимиты ресурсов наборов семафоров, влияющие на вызов semop():
Реализация не накладывает существенных ограничений на максимальное значение (SEMAEM), на которое можно изменить значение семафора при выходе, максимальное количество системных структур откатываемых операций (SEMMNU) и максимальное количество элементов отката системных параметров на процесс.
При завершении процесса его набор связанных структур semadj используется для отката выполненных действий над семафорами, для которых был установлен флаг SEM_UNDO. Это повышает сложность: если одно (или более) этих изменений семафоров привело бы в результате к попытке уменьшить значение семафора ниже нуля, что должно быть сделано в реализации? Одним из возможных решений была бы блокировка до тех пор, пока не выполнятся все изменения семафоров. Однако это нежелательно, так как это привело бы к блокированию процесса на неопределённый срок при его завершении. Другим вариантом является игнорирование сразу всех изменений семафоров (в некоторой степени, аналогично завершению с ошибкой, когда для операции с семафором указан IPC_NOWAIT). В Linux используется третий вариант: уменьшение значения семафора до тех пор, пока это возможно ( т.е. до нуля) и разрешение немедленного завершения процесса.
In Linux 2.6.x, x <= 10, there is a bug that in some circumstances prevents a thread that is waiting for a semaphore value to become zero from being woken up when the value does actually become zero. This bug is fixed in Linux 2.6.11.
В следующем фрагменте кода используется semop() для атомарного ожидания момента, когда значение семафора 0 станет равным нулю и последующего увеличения значения семафора на единицу.
struct sembuf sops[2];
int semid;
/* код для установки semid не показан */
sops[0].sem_num = 0; /* применяем к семафору 0 */
sops[0].sem_op = 0; /* ждём значения, равного 0 */
sops[0].sem_flg = 0;
sops[1].sem_num = 0; /* применяем к семафору 0 */
sops[1].sem_op = 1; /* увеличиваем значение на 1 */
sops[1].sem_flg = 0;
if (semop(semid, sops, 2) == -1) {
perror("semop");
exit(EXIT_FAILURE);
}
A further example of the use of semop() can be found in shmop(2).
clone(2), semctl(2), semget(2), sigaction(2), capabilities(7), sem_overview(7), sysvipc(7), time(7)
Русский перевод этой страницы руководства был сделан Alexander Golubev <fatzer2@gmail.com>, Azamat Hackimov <azamat.hackimov@gmail.com>, Hotellook, Nikita <zxcvbnm3230@mail.ru>, Spiros Georgaras <sng@hellug.gr>, Vladislav <ivladislavefimov@gmail.com>, Yuri Kozlov <yuray@komyakino.ru> и Иван Павлов <pavia00@gmail.com>
Этот перевод является бесплатной документацией; прочитайте Стандартную общественную лицензию GNU версии 3 или более позднюю, чтобы узнать об условиях авторского права. Мы не несем НИКАКОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ.
Если вы обнаружите ошибки в переводе этой страницы руководства, пожалуйста, отправьте электронное письмо на man-pages-ru-talks@lists.sourceforge.net.
| 5 февраля 2023 г. | Linux man-pages 6.03 |