5. Измените третий аргумент в вызове xdrmem create (размер буфера) в листинге 16.13 на 50 и посмотрите, что произойдет.

6. В разделе 16.5 мы описали включение кэша повторных ответов при использовании протокола UDP. Мы можем сказать, что протокол TCP имеет свой собственный кэш такого рода. О чем мы говорим и как велик этот кэш у протокола TCP? (Подсказка: как протокол TCP определяет, что принята копия полученных ранее данных?)

7. Есть пять полей, уникально идентифицирующих каждую запись в кэше сервера. В каком порядке следует их сравнивать, чтобы минимизировать количество сравнений?

8. При просмотре передаваемых пакетов с помощью tcpdump в примере из раздела 16.5, где использовался TCP, мы узнаем, что размер запроса 48 байт, а размер ответа 32 байт (без заголовков TCP и IPv4). Получите этот размер из рисунка 16.3. Каков был бы размер при использовании UDP вместо TCP?

9. Может ли клиент RP С в системе, не поддерживающей потоки, вызвать процедуру сервера, скомпилированную с поддержкой потоков? Что можно сказать о различии в передаваемых аргументах, о котором говорилось в разделе 16.2?

10. В программе read из листинга 16.19 мы выделяли место под буфер, в который считывался файл, и этот буфер содержал указатель vstnng arg. Но где хранится строка, на которую указывает vstring arg? Измените программу так, чтобы проверить ваше предположение.

11. Sun RP С определяет нулевую процедуру как процедуру с номером О (по этой причине мы всегда начинали нумерацию процедур с 1, как в листинге 16.1). Более того, любая заглушка сервера, созданная rpcgen, автоматически определяет эту процед)фу (в чем вы можете легко убедиться, посмотрев текст любой заглушки, созданной для одного из наших примеров). Нулевая процедура не принимает никаких аргументов и ничего не возвращает. Часто она используется для проверки работы сервера и измерения скорости передачи пакетов на сервер и обратно. Но если мы посмотрим на заглушку клиента, мы увидим, что в ней не содержится заглушки для этой процедуры. Посмотрите в документации описание функции clnt ca11 и используйте ее для вызова нулевой процедуры для любого сервера этой главы.

12. Почему в табл А.1 нет записи для сообщения размером 65 536 для Sun RPC поверх UDP? Почему нет записей для сообщений длиной 16 384 и 32 768 в табл. А.2 для Sun RPC поверх UDP?

13. Проверьте, что удаление вызова xdr free из листинга 16.19 приведет к утечке памяти. Добавьте оператор

for ( : : ) {

непосредственно перед вызовом xdrmem create и завершающую скобку непосредственно перед вызовом xdr f гее. Запустите программу и следите за ее размером в памяти с помощью ps. Удалите закрывающую скобку и поставьте ее после вызова xdr f гее. Запустите программу снова и последите за ее размером еще раз.

Эпилог

в этой книге подробно описаны четыре средства межпроцессного взаимодействия (IPC):

1. Передача сообщений (именованные и неименованные каналы, очереди сообщений Posix и Systeffl V).

2. Синхронизация (взаимные исключения и условные переменные, блокировки чтения-записи, блокировки файлов и записей, семафоры Posix и Systeffl V).

3. Разделяемая память (неименованная, именованная стандартов Posix и Sys-tem V).

4. Вызовы процедур (двери в системе Solaris, пакет Sun RPC).

Передача сообщений и вызов процедур часто используются сами по себе, без дополнительных средств синхронизации. Разделяемая память, напротив, для нормального функционирования обычно требует введения дополнительной синхронизации. Средства синхронизации иногда используются сами по себе, то есть в отдельности от прочих средств IPC.

После прочтения 16 глав возникает естественный вопрос: какую форму IPC следует использовать для рещения какой-либо конкретной задачи? К сожалению, универсального метода не существует. Огромное количество средств IPC в Unix возникло благодаря тому, что нет какого-либо единственного средства, которым можно было бы рещить все задачи (или хотя бы большинство). Все, что вам остается, - это познакомиться с особенностями всех форм IPC и учитывать их при разработке вашего приложения.

Прежде всего перечислим главные по важности моменты, которые следует учесть при выборе средств организации IPC для приложения.

1. Сетевое или несетевое. Мы предполагаем, что это рещение уже принято и IPC используется между процессами или потоками, выполняющимися на одном узле. Если есть вероятность того, что приложение будет распределено между несколькими узлами, следует рассмотреть возможность использования сокетов вместо IPC, чтобы впоследствии легко было переделать приложение в сетевое.

2. Переносимость (вспомните табл. 1.3). Практически все системы под управлением Unix поддерживают именованные и неименованные каналы и блокировку записей стандарта Posix. К1998 году большинство систем поддерживало средства IPC Systeffl V (очереди сообщений, семафоры и разделяемую память), тогда как лишь немногие поддерживали те же средства стандарта Posix. Должны появиться новые реализации Posix IPC, но, к сожалению, эти средства не являются обязательными в стандарте Unix 98. Многие системы поддерживают потоки Posix (включая взаимные исключения и условные переменные) или станут поддерживать их в ближайшем будущем. Некоторые системы, поддер-

живающие потоки Posix, не воспринимают атрибут использования между процессами для взаимных исключений и условных переменных. Блокировки чтения-записи, требуемые стандартом Unix 98, должны вскоре войти в стандарт Posix, и множество систем уже поддерживают какой-либо из видов таких блокировок. Отображение в память распространено достаточно широко, и большинство Unix-систем поддерживают неименованное отображение (с использованием либо /dev/zero, либо MAP ANON). Средства Sun RPC должны быть доступны практически на всех системах Unix, тогда как двери пока реализованы только в Solaris.

3. Производительность. Если для вашего приложения критична скорость работы средств IPC, воспользуйтесь программами из приложения А. Лучше всего изменить эти программы для имитации среды, в которой будет работать ваше приложение, и таким образом измерить скорость работы средств IPC в этой среде.

4. Планирование в реальном времени. Если вам нужно воспользоваться этой функцией и система ее поддерживает, рассмотрите возможность использования функций Posix для передачи сообщений и синхронизации (очереди сообщений, семафоры, взаимные исключения и условные переменные). Например, когда увеличиваются значения семафора, в вызове к которому заблокировано несколько потоков, разблокируемый поток выбирается в соответствии с политиками планирования и параметрами заблокированных потоков. Для семафоров Systeffl V это не гарантируется.

Чтобы помочь вам понять некоторые особенности и ограничения средств IPC, мы вкратце перечислим основные различия между ними:

ш Именованные и неименованные каналы представляют собой потоки байтов без границ между сообщениями. Очереди сообщений Posix и Systeffl V предусматривают наличие границ сообщений. Сравните это с протоколами Интернета: TCP - это поток байтов, а UDP - последовательность сообщений с явно определенными границами.

ш Очереди сообщений Posix могут отправлять процессу сигнал или запускать новый поток в случае, если в пустую очередь помещается сообщение. Для очередей Systeffl V такая возможность не предусматривается. Ни один из типов очередей сообщений не может быть использован непосредственно с вызовами select и pol 1 (глава 6 [24]), хотя некие решения этой проблемы были приведены при обсуждении листинга 5.12 и в разделе 6.9.

jl Данные в именованных и неименованных каналах передаются в порядке очереди (FIFO). Очереди сообщений Posix и Systeffl V предусматривают возможность присваивания сообщениям различного приоритета. При чтении из очереди Posix всегда возвращается сообщение с наивысшим приоритетом. Для очередей Systeffl V можно указать любой конкретный тип сообщения.

ж При помещении сообщения в очередь Posix или Systeffl V или в именованный или неименованный канал ровно один экземпляр доставляется ровно одному считывающему потоку. Возможность передачи нескольким адресатам отсут-