POSIX, farklı uygulamaların taşınabilirliğine yardımcı olmak için geliştirilmiş bir IEEE standardı olan İşletim Sisteminin Taşınabilir Arayüzünü ifade eder. POSIX, satıcıların işbirliği yoluyla ortak bir standartlaştırılmış UNIX sürümü oluşturma çabasıdır. Etkili olmaları durumunda, uygulamaları donanım platformları arasında taşımayı kolaylaştırır. Hewlett-Packard, POSIX'i sırasıyla lisanslı MPE/iX OS sürüm 5.0 ve HP/UXX sürüm 10.0'a (UNIX'i) entegre etmektedir.
POSIX standardı ondan çok daha fazla parçaya sahiptir, ancak ikisi kolayca elde edilebilir. POSIX.1, dosyalar, prosedürler ve G/Ç terminalleri için C programlama arabirimlerini (yani bir sistem çağrısı kitaplığı) açıklar. POSIX platformları için C POSIX paket kitaplığı, C standart kitaplığının bir çerçevesidir. Bu, standart ANSI C ile aynı zamanda oluşturulmuştur. POSIX'i standart C ile uyumlu hale getirmek için birkaç girişimde bulunulmuştur. POSIX, standart C'de uygulananlara ek özellikler sağlar.
POSIX Semaforları
Semafor, süreçleri senkronize etmek ve iş parçacıklarının birbirleriyle etkileşimi olmadan birlikte çalışmasına yardımcı olmak için sıklıkla kullanılan bir veri yapısıdır. Semaforlar için arayüz, POSIX standardı tarafından belirlenir. Pthreads'in bir parçası değildir. Ancak, Pthreads'i destekleyen çoğu UNIX, semafor bile sağlar. Linux gibi Unix benzeri çerçevelerde, semaforlar, İşlemler Arası İletişim (IPC) hizmetlerinin altında mesaj kuyrukları ve ortak bellek ile birleştirilir. Eski çerçeve V semaforları ve modern POSIX semaforları iki tür semafor haline gelir. POSIX Semafor araması, System V Semafor aramalarından çok daha kolaydır. Her ne kadar System V semaforlarını elde etmek, özellikle daha önceki Unix benzeri platformlarda daha kolay olsa da. POSIX semaforlarını kullanan programları Pthread kitaplığına bağlamaya ihtiyaç vardır. Bu yazıda POSIX semaforlarına bir göz atacağız.
Neden POSIX Semaforları?
Yarış durumu olan iplikler etrafında büyük bir sorun var. İki iş parçacığının aynı bilgiyi elde etmeye ve değiştirmeye çalıştığı, böylece onu çelişkili hale getirdiği bir durumdur. Bir yarış durumundan kaçınmak için çok uzun süredir semafor kullanıyoruz.
Semaforlar 2 çeşittir:
İkili Semafor :
Aynı zamanda bir muteks kilidi olarak da tanınır. Yalnızca iki olası değere sahip olacaktır, 0 ve 1. Değer 1 olarak başlatılacaktır. Ciddi bölüm sorununu çözmek için çok sayıda işlemi zorlamak için kullanılıyor.
Sayma Semaforu :
Boyutu sınırsız bir etki alanında değişebilir. Çok sayıda örnek kaynağına erişim yetkisine sahip olmak için kullanılıyor.
Linux POSIX çerçevesi, entegre Semaphore deposuna sahiptir. Kullanmak için şunları yapmalıyız:
- semaphore.h ekle
- -lpthread -lrt ile bağlanarak kodu toplayın.
Hemen hemen tüm POSIX Semaphore yöntemleri ve formları 'Semaphore.h' içinde prototiplenir veya belirtilir. Bir varlığı veya nesneyi şu şekilde tanımlamak için Semaforu kullanacağız:
>>sem_t sem_name;İşte POSIX Semaforunda kullanacağımız farklı fonksiyonlar.
Sem_init
Bir semafor başlatmak için sem_init yöntemini kullanmanız gerekir. Bu işlevde sem, başlatılmış bir semafor nesnesine karşılık gelir. Pshared, semaforun bir forked() prosedürüyle paylaşılıp paylaşılamayacağını belirten bir başlık veya bayraktır. Paylaşılan semaforlar şu anda LinuxThreads tarafından desteklenmemektedir. Argüman değeri, semaforun sabitlendiği başlangıç değeridir.
>> intsem_init(sem_t*sem, intpaylaşılmış, imzasız intdeğer);Sem_bekle
Bir semaforu tutmak/kilitlemek veya bekletmek için sem-wait yöntemini kullanacağız. Semafora negatif bir değer verilmişse, çağrı döngüsü otomatik olarak engellenecektir. Başka bir iş parçacığı sem_post'u çağırdığında, zaten tıkanmış işlemlerden biri uyanır.
>> intsem_wait(sem_t*sem);Sem_post
Bir semaforun değerini artırmak için sem_post yöntemini kullanacağız. Çağrı üzerine, sem_post değeri arttırır ve zaten tıkanmış veya bekleyen işlemlerden biri uyanır.
>> intsem_post(sem_t*sem);Sem_getdeğeri
Bir semaforun değerini bilmek istiyorsanız, aşağıdaki sem_getvalue fonksiyonunu kullanmanız gerekir. Semaforun şimdiki değerini alacak ve valp-noktalı hedefe yerleştirilecektir.
>>Int sem_getdeğeri(sem_t*sem, int *köpek yavrusu);Sem_destroy
Semaforu yok etmek istiyorsanız sem_destroy yöntemini kullanmalısınız. Semaforun ölümü devam edecekse, semaforda hiçbir iş parçacığı beklemeyecektir.
>>Int sem_destroy(sem_t*sem);GCC Yardımcı Programını yükleyin
POSIX Semaphore C kodunu derlemek için Linux sisteminizde gcc yardımcı programının kurulu olması gerekir. Bunun için komut terminalinizi açın ve aşağıdaki komutu deneyin.
$sudo apt-get install gcc 
Vurarak eyleminizi onaylayın VE .
Ubuntu'da C programlama ile POSIX Semaforunun Uygulanması
En başta, Ubuntu 20.04 sisteminde .cpp uzantılı yeni bir dosya oluşturmanız gerekir. Bunun için Ana Dizininize gitmeniz ve new.cpp adında yeni bir boş dosya oluşturmanız gerekir. Komut terminalinizdeki touch komutunu kullanarak da oluşturabilirsiniz.
Yeni.cpp dosyasının Ana Dizinde oluşturulduğunu görebilirsiniz.
.cpp dosyasını oluşturduktan sonra Linux sisteminizde Text Editor olarak açın ve aşağıdaki kodu olduğu gibi bu dosyaya yazın. Daha sonra kaydedip kapatın.
Ubuntu 20.04'te POSIX Semaphore C Programını Yürütün
Terminalinizi Ubuntu 20.04'te açın ve aşağıdaki gcc komutunu ve ardından dosya adını çalıştırın.
$gccdosyaadı.c –lpthread –lrt 
Oluşan 2 iplik var, biri diğerinin 2 saniyesinden sonra oluşuyor. Cıvatayı aldıktan sonra, ilk iplik 4 saniye uyur. Yani çağrıldıktan sonra ikinci iş parçacığı doğrudan katılmaz ve çağrıldıktan 4-2=2 saniye sonra bu görünür. İşte çıktı:
Eğer semafor kullanmasaydık, bağlam değiştirmeye göre sonuç şu şekilde olabilirdi:
Çözüm
Bu kılavuzda, Ubuntu 20'de C programlama ile POSIXSemaphore kullanımına ilişkin ayrıntılı bir genel bakış verilmiştir. Belirli C kodu boyunca yalnızca POSIX veya Pthread kitaplığını kullanarak, POSIX Semaforu kodlama sırasında yarış koşullarını önlemek için oldukça kolay bir şekilde kullanılabilir.