Морис Бах - Архитектура операционной системы UNIX

алгоритм terminal_read

{

if (в каноническом символьном списке отсутствуют данные) {

do while (в списке для неструктурированных вводных данных отсутствует информация) {

if (терминал открыт с параметром "no delay" (без задержки)) return;

if (терминал в режиме без обработки с использованием таймера и таймер не активен)

предпринять действия к активизации таймера (таблица ответных сигналов);

sleep (до поступления данных с терминала);

}

/* в списке для неструктурированных вводных данных есть информация */

if (терминал в режиме без обработки)

скопировать все данные из списка для неструктурированных вводных данных в канонический список;

else { /* терминал в каноническом режиме */

do while (в списке для неструктурированных вводных данных есть символы) {

копировать по одному символу из списка для неструктурированных вводных данных в канонический список: выполнить обработку символов стирания и удаления;

if (символ — "возврат каретки" или "конец файла") break ; /* выход из цикла */

}

}

}

do while(в каноническом списке еще есть символы и не исчерпано количество символов, указанное в вызове функции read)

копировать символы из символьных блоков канонического списка в адресное пространство задачи;

}

Рисунок 10.15. Алгоритм чтения с терминала

Обработка символов в направлении ввода и в направлении вывода асимметрична, что видно из наличия двух символьных списков для ввода и одного — для вывода. Строковый интерфейс выводит данные из пространства задачи, обрабатывает их и помещает их в список для хранения выводных данных. Для симметрии следовало бы иметь только один список для вводных данных. Однако, в таком случае потребовалось бы использование программы обработки прерываний для интерпретации символов стирания и удаления, что сделало бы процедуру более сложной и длительной и запретило бы возникновение других прерываний на все критическое время. Использование двух символьных списков для ввода подразумевает, что программа обработки прерываний может просто сбросить символы в список для неструктурированных вводных данных и возобновить выполнение процесса, осуществляющего чтение, который собственно и возьмет на себя работу по интерпретации вводных данных. При этом программа обработки прерываний немедленно помещает введенные символы в список для хранения выводных данных, так что пользователь испытывает лишь минимальную задержку при просмотре введенных символов на терминале.

char input[256];

main() {

register int i;

for (i = 0; i ‹ 18; i++) {

switch (fork()) {

case -1: /* ошибка */

printf("операция fork не выполнена из-за ошибки\n");

exit();

default: /* родительский процесс */

break;

case 0: /* порожденный процесс */

for (;;) {

read(0, input, 256); /* чтение строки */

printf("%d чтение %s\n",i,input);

}

}

}

}

Рисунок 10.16. Конкуренция за данные, вводимые с терминала

На Рисунке 10.16 приведена программа, в которой родительский процесс порождает несколько процессов, осуществляющих чтение из файла стандартного ввода, конкурируя за получение данных, вводимых с терминала. Ввод с терминала обычно осуществляется слишком медленно для того, чтобы удовлетворить все процессы, ведущие чтение, поэтому процессы большую часть времени находятся в приостановленном состоянии в соответствии с алгоритмом terminal_read, ожидая ввода данных. Когда пользователь вводит строку данных, программа обработки прерываний от терминала возобновляет выполнение всех процессов, ведущих чтение; поскольку они были приостановлены с одним и тем же уровнем приоритета, они выбираются для запуска с одинаковым уровнем приоритета. Пользователь не в состоянии предугадать, какой из процессов выполняется и считывает строку данных; успешно созданный процесс печатает значение переменной i в момент его создания. Все другие процессы в конце концов будут запущены, но вполне возможно, что они не обнаружат введенной информации в списках для хранения вводных данных и их выполнение снова будет приостановлено. Вся процедура повторяется для каждой введенной строки; нельзя дать гарантию, что ни один из процессов не захватит все введенные данные.