POSIX attiecas uz OS portatīvo saskarni, kas ir IEEE standarts, kas izstrādāts, lai veicinātu dažādu lietojumprogrammu pārnesamību. POSIX ir centieni izveidot kopīgu standartizētu UNIX versiju, sadarbojoties piegādātājiem. Tas atvieglotu lietotņu pārnešanu no aparatūras platformām, ja tās ir efektīvas. Hewlett-Packard integrē POSIX savā licencētajā MPE/iX OS versijā 5.0 un HP/UXX 10.0 versijā (tā UNIX).
POSIX standartam ir daudz vairāk nekā desmit daļas, tomēr divas ir viegli pieejamas. POSIX.1 apraksta C programmēšanas saskarnes (t.i., sistēmas zvanu bibliotēku) failiem, procedūrām un I/O termināļiem. C POSIX pakotņu bibliotēka POSIX platformām ir C standarta bibliotēkas ietvars. Tas tiek noteikts vienlaikus ar standarta ANSI C. Lai POSIX būtu saderīgs ar C standartu, ir veikti vairāki mēģinājumi. POSIX nodrošina papildu funkcijas tām, kas ieviestas C standartā.
POSIX semafors
Semafors ir datu struktūra, ko bieži izmanto, lai sinhronizētu procesus un palīdzētu pavedieniem, savstarpēji mijiedarbojoties, lai tie darbotos kopā. Semaforu saskarni nosaka POSIX standarts. Tā nav daļa no Pthreads. Tomēr lielākā daļa UNIX, kas atbalsta Pthreads, pat nodrošina semaforus. Unix līdzīgos ietvaros, piemēram, Linux, semafori tiek apvienoti ar ziņojumu rindām un kopējo atmiņu zem starpprocesu komunikācijas (IPC) pakalpojumiem. Vecāki rāmja V semafori un mūsdienu POSIX semafori kļūst par divu veidu semaforiem. POSIX Semafora izsaukšana ir daudz vienkāršāka nekā sistēmas V Semafora izsaukšana. Lai gan sistēmas V semaforus ir vieglāk iegūt, jo īpaši uz iepriekšējām Unix līdzīgām platformām. Ir nepieciešams savienot programmas, izmantojot POSIX semaforus, Pthread bibliotēkai. Šajā rakstā mēs apskatīsim POSIX semaforus.
Kāpēc izvēlēties POSIX semaforus?
Ap pavedieniem ir liela problēma, kas ir sacensību stāvoklis. Tas ir apstāklis, kurā divi pavedieni cenšas iegūt un mainīt vienu un to pašu informāciju, tādējādi padarot to pretrunīgu. Lai izvairītos no sacīkšu apstākļiem, mēs esam izmantojuši semaforus ļoti ilgu laiku.
Semafori ir pieejami 2 veidos:
Binārais semafors :
To atpazīst arī kā mutex slēdzeni. Tam būtu tikai divas iespējamās vērtības - 0 un 1. Vērtība tiks inicializēta kā 1. Tā tiek izmantota, lai īstenotu daudzus procesus, lai atrisinātu nopietno sadaļas problēmu.
Semafora skaitīšana :
Tās lielums neierobežotā domēnā var atšķirties. Tas tiek izmantots, lai būtu pilnvaras piekļūt daudziem instanču resursiem.
Linux POSIX ietvarā ir integrēts Semaphore krātuve. Lai to izmantotu, mums ir:
- Pievienojiet semaforu.h
- Uzkrājiet kodu, savienojot ar -lpthread -lrt.
Gandrīz visas POSIX semafora metodes un formas ir prototipētas vai norādītas sadaļā “Semaphore.h”. Mēs izmantosim semaforu, lai raksturotu entītiju vai objektu kā:
>>sem_t sem_name;Šeit ir dažādas funkcijas, kuras mēs izmantotu POSIX semaforā.
Sem_init
Lai inicializētu semaforu, jums jāizmanto metode sem_init. Šajā funkcijā sem atbilst inicializētam semafora objektam. Pshared ir reklāmkarogs vai karogs, kas norāda, vai semaforu var kopīgot ar dakšas () procedūru vai nē. Kopīgotos semaforus pašlaik nenostiprina LinuxThreads. Argumenta vērtība ir sākuma vērtība, pie kuras semafors ir fiksēts.
>> intsem_init(sem_t*sem, intpshared, neparakstīts intvērtību);Sem_gaidi
Mēs izmantosim sem-wait metodi, lai turētu/bloķētu semaforu vai liktu tam gaidīt. Ja semaforam ir negatīva vērtība, zvanīšanas cikls tiks automātiski bloķēts. Ikreiz, kad kāds cits pavediens izsauc sem_post, pamostas viens no jau aizsērējušajiem procesiem.
>> intpusgaidīt(sem_t*sem);Sem_post
Mēs izmantosim sem_post metodi, lai palielinātu semafora vērtību. Zvanot, sem_post palielinās vērtību, un pamostas viens no jau aizsērējušajiem vai gaidīšanas procesiem.
>> intsem_post(sem_t*sem);Sem_getvalue
Ja vēlaties uzzināt par semafora vērtību, izmantojiet zemāk esošo sem_getvalue funkciju. Tas iegūs semafora pašreizējo vērtību un tiks novietots galamērķī ar smailu galu.
>>Int sem_getvalue(sem_t*sem, int *kucēns);Sem_destroy
Ja vēlaties iznīcināt semaforu, jums jāizmanto sem_destroy metode. Ja semafora bojāeja turpināsies, semaforā negaidīs neviens pavediens.
>>Int sem_destroy(sem_t*sem);Instalējiet GCC utilītu
Lai apkopotu POSIX Semaphore C kodu, Linux sistēmā ir jābūt instalētai utilītai gcc. Šim nolūkam atveriet komandu termināli un izmēģiniet zemāk esošo komandu.
$sudo apt-get instalēt gcc 
Apstipriniet savu darbību, sitot UN .
POSIX semafora ieviešana ar C programmēšanu Ubuntu
Pašā sākumā jums ir jāizveido jauns fails ar paplašinājumu .cpp Ubuntu 20.04 sistēmā. Lai to izdarītu, jums jāvirzās uz mājas direktoriju un jāizveido jauns tukšs fails ar nosaukumu new.cpp. To var izveidot arī, izmantojot komandu termināļa pieskāriena komandu.
Mājas direktorijā var redzēt, ka fails new.cpp ir izveidots.
Pēc .cpp faila izveides atveriet to kā teksta redaktoru savā Linux sistēmā un ierakstiet zemāk esošo kodu šajā failā. Pēc tam saglabājiet un aizveriet to.
Izpildiet POSIX Semaphore C programmu Ubuntu 20.04
Atveriet termināli Ubuntu 20.04 un izpildiet zemāk esošo komandu gcc, kam seko faila nosaukums.
$gccfaila nosaukums.c - dziļums - lrt 
Ir izveidoti 2 pavedieni, viens veidojas pēc 2 sekundēm. Pēc skrūves saņemšanas pati pirmā vītne guļ 4 sekundes. Tātad, pēc tam, kad tas tika izsaukts, otrais pavediens tieši nepievienosies, un tas parādīsies 4-2 = 2 sekundes pēc izsaukšanas. Šeit ir izeja:
Ja mēs nebūtu izmantojuši semaforu, saskaņā ar konteksta maiņu rezultāts varētu būt šāds:
Secinājums
Šajā rokasgrāmatā ir sniegts detalizēts pārskats par POSIXSemaphore izmantošanu ar C programmēšanu Ubuntu 20. Izmantojot tikai POSIX vai Pthread bibliotēku noteiktā C kodā, POSIX Semaforu var diezgan viegli izmantot, lai kodēšanas laikā novērstu sacensību apstākļus.