Олег Цилюрик - QNX/UNIX: Анатомия параллелизма
- Название:QNX/UNIX: Анатомия параллелизма
- Автор:
- Жанр:
- Издательство:Символ-Плюс
- Год:2006
- Город:Санкт-Петербург
- ISBN:5-93286-088-Х
- Рейтинг:
- Избранное:Добавить в избранное
-
Отзывы:
-
Ваша оценка:
Олег Цилюрик - QNX/UNIX: Анатомия параллелизма краткое содержание
Книга адресована программистам, работающим в самых разнообразных ОС UNIX. Авторы предлагают шире взглянуть на возможности параллельной организации вычислительного процесса в традиционном программировании. Особый акцент делается на потоках (threads), а именно на тех возможностях и сложностях, которые были привнесены в технику параллельных вычислений этой относительно новой парадигмой программирования. На примерах реальных кодов показываются приемы и преимущества параллельной организации вычислительного процесса. Некоторые из результатов испытаний тестовых примеров будут большим сюрпризом даже для самых бывалых программистов. Тем не менее излагаемые техники вполне доступны и начинающим программистам: для изучения материала требуется базовое знание языка программирования C/C++ и некоторое понимание «устройства» современных многозадачных ОС UNIX.
В качестве «испытательной площадки» для тестовых фрагментов выбрана ОСРВ QNX, что позволило с единой точки зрения взглянуть как на специфические механизмы микроядерной архитектуры QNX, так и на универсальные механизмы POSIX. В этом качестве книга может быть интересна и тем, кто не использует (и не планирует никогда использовать) ОС QNX: программистам в Linux, FreeBSD, NetBSD, Solaris и других традиционных ОС UNIX.
QNX/UNIX: Анатомия параллелизма - читать онлайн бесплатно ознакомительный отрывок
Интервал:
Закладка:
Функция возвращает следующие значения:
EOK— успешное завершение;
EINVAL— указанный в вызове мьютекс не существует или указанный приоритет выходит за диапазон допустимых значений;
EPERM— поток, вызвавший функцию, не имеет прав на изменение граничного приоритета указанного мьютекса.
Захват мьютекса
Захват мьютекса может производиться тремя разными функциями, в основе которых лежит функция из native QNX API SyncMutexLock().
int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t* mutex);
Функция захватывает мьютекс, на который ссылается mutex. Если мьютекс уже захвачен другим потоком, то вызвавший поток блокируется до освобождения мьютекса и после этого захватывает его. Только после этого функция pthread_mutex_lock()возвращает управление. Если захватить мьютекс пытается поток, который им уже владеет, то поведение функции pthread_mutex_lock()будет зависеть от значений атрибутов мьютекса, указанных при его создании. QNX предоставляет возможность рекурсивного захвата мьютекса при соответствующих настройках атрибутов (см. выше раздел «Параметры мьютекса»). При создании мьютекса с параметрами по умолчанию попытка повторного захвата мьютекса ни к чему не приводит. Если включен режим контроля ошибок и отключен рекурсивный захват мьютекса, функция pthread_mutex_lock()возвращает EDEADLKпри попытке повторного захвата мьютекса тем же потоком.
Функция pthread_mutex_lock()может возвращать следующие значения: EOK — успешное завершение;
EAGAIN— недостаточно системных ресурсов для захвата мьютекса;
EDEADLK— вызывающий поток уже владеет мьютексом и мьютекс не поддерживает рекурсивный захват (режим контроля ошибок);
EINVAL— некорректное значение параметра mutex.
int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t* mutex);
Функция проверяет, свободен ли мьютекс mutex, и если да, то она захватывает его. В противном случае функция возвращает значение EBUSY.
Возвращаемые значения:
EOK— успешное завершение;
EAGAIN— недостаточно системных ресурсов для захвата мьютекса;
EBUSY— мьютекс mutexуже захвачен;
EINVAL— некорректное значение параметра mutex.
#include
#include
int pthread_mutex_timedlock(pthread_mutex_t* mutex,
const struct timespec* abs_timeout);
Функция проверяет, свободен ли мьютекс ( mutex), и если да, то поток, в котором вызвана функция, захватывает этот мьютекс. Если мьютекс уже захвачен, вызвавший поток блокируется до освобождения мьютекса либо до наступления времени, указанного в аргументе abs_timeout. Если это время уже наступило, поток не блокируется вообще, но захват все-таки произойдет, если мьютекс свободен.
Наступление времени определяется по часам REALTIME_CLOCK, когда значение часов оказывается равным или большим значения, указанного в abs_timeout. Тип данных timespec определен в файле .
Если мьютекс создан с атрибутом протокола PRIO_INHERIT, то после выхода потока из блокировки на мьютексе по тайм-ауту приоритет владельца мьютекса подвергается пересмотру в соответствии с приоритетами потоков, оставшихся в очереди на захват мьютекса.
Возвращаемые значения:
EOK— успешное завершение;
EAGAIN— недостаточно системных ресурсов для захвата мьютекса;
EDEADLK— вызывающий поток уже владеет мьютексом, который не поддерживает рекурсивный захват (режим контроля ошибок);
EINVAL— мьютекс использует протокол граничного приоритета для предотвращения инверсии (атрибут protocolустановлен в значение PTHREAD_PRIO_PROTECT), но приоритет вызвавшего потока выше граничного приоритета, присвоенного мьютексу; поток должен быть блокирован (мьютекс не свободен), а значение поля abs_timeout, показывающее количество наносекунд, меньше нуля или больше 1000 миллионов; переменная, на которую указывает mutex, не является инициированным объектом — мьютексом.
ETIMEDOUT— мьютекс не может быть захвачен, поскольку указанный тайм-аут истек.
Освобождение мьютекса
int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t* mutex);
Функция pthread_mutex_unlock()освобождает мьютекс, на который ссылается переменная mutex. Вызвавший поток должен быть владельцем мьютекса. Если есть потоки, блокированные в ожидании освобождения мьютекса, то поток с наивысшим приоритетом (или при равных приоритетах дольше всех ждавший) выходит из блокированного состояния и становится владельцем мьютекса.
Для мьютексов, разрешающих рекурсивный захват, функция освобождения должна вызываться столько же раз, сколько и функция захвата.
Возвращаемые значения:
EOK— успешное завершение;
EINVAL— переменная, на которую указывает mutex, не является инициализированным объектом — мьютексом;
EPERM— вызвавший поток не является владельцем мьютекса.
Разрушение объекта мьютекс
int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t* mutex);
Вызов разрушает объект мьютекс, на который указывает переменная mutex. После чего эта переменная не может быть использована без предварительного вызова pthread_mutex_init().
Возвращаемые значения:
EOK— успешное завершение;
EBUSY -мьютекс захвачен и не может быть разрушен до освобождения;
EINVAL— переменная, на которую указывает mutex, не является инициированным объектом - мьютексом.
Операции, не поддерживаемые POSIX
В native QNX API есть ряд функций работы с мьютексом, которые не определены POSIX-стандартом, однако они могут оказаться весьма полезными. Поскольку тип POSIX-мьютекса порождается от sync_t, то вполне возможно использование комбинации функций, определенных POSIX, и «родных» native-функций QNX. Однако необходимо помнить, что в таком случае ни о какой межсистемной совместимости говорить уже не приходится.
#include
int SyncMutexRevive(sync_t* sync);
int SyncMutexRevive_r(sync_t* sync);
Эти функции [36] Функции SyncMutexRevive() и SyncMutexRevive_r() , из которых вторая является потокобезопасной формой первой, как это описывалось выше, отличаются между собой только способом уведомления об ошибке: первая форма возвращает -1 в случае ошибки и устанавливает errno , а вторая непосредственно возвращает код ошибки.
предназначены для восстановления мьютекса, который находится в состоянии блокирования DEAD. Мьютекс попадает в состояние DEAD, когда память, использованная при захвате мьютекса, освобождается. Такое может произойти, например, когда умирает поток, захвативший мьютекс, расположенный в разделяемой памяти. В результате вызова вызвавший поток становится владельцем мьютекса, и его счетчик захватов устанавливается в 1 для рекурсивного мьютекса.
Интервал:
Закладка: