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:
while (true) {
if ((ctp = dispatch_block(ctp)) == NULL)
exit("block error");
dispatch_handler(ctp);
}
}
// размер буфера для обмена сообщениями,
// этого нам хватит с большим запасом и надолго ;)
const int blk = 100000;
// обработчик низкоуровневых сообщений,
// также работающий в отдельном потоке
void* msginout(void* с) {
static uint8_t bufin[blk];
struct _msg_info info;
while (true) {
int rcvid = MsgReceive(data chid, &bufin, blk, &info);
if (rcvid < 0) exit("message receive");
if (MsgReply(rcvid, EOK, &bufin, info.msglen) < 0)
exit("message reply");
}
}
//--------------------------------------------------------
// "пустой" обработчик реакции на ^C (сигнал SIGINT)
inline static void empty(int signo) {}
//--------------------------------------------------------
// главная программа, которая все это "хозяйство" установит
// и будет безропотно ждать завершения по ^C ;)
int main(int argc, char *argv[]) {
cout << "SRR server: " << VERSION << endl;
// открывается менеджер ресурса ...
int fd = open(DEVNAME, O_RDONLY);
// если менеджер открылся, то это нам не нужно -
// дубликаты не создавать!
if (fd > 0)
close(fd), cout << "already in use " << DEVNAME << endl, exit(EXIT_FAILURE);
// перехватываем реакцию ^C:
cout << ". . . . . . waiting ^C. . . . . ." << flush;
signal(SIGINT, empty);
// создается канал для обмена низкоуровневыми сообщениями
data.chid = ChannelCreate(0);
// и запускается отдельным потоком ретранслятор с этого канала
if (pthread_create(NULL, NULL, msginout, NULL) != EOK)
exit("message thread");
// запускается менеджер ресурса
if (pthread_create(NULL, NULL, install, NULL) != EOK)
exit("manager thread");
// ... все! Мы свое дело сделали и ожидаем ^C ...
pause();
cout << "\rFinalization... " << endl;
// ... очистка, завершение ...
ChannelDestroy(data.chid);
return EXIT_SUCCESS;
}
Первая клиентская программа ( файл cli.cc ) посылает серверу блок данных указанной длины (длина может изменяться в широких пределах указанием при запуске ключа -b
) и ожидает от него ретрансляции, после чего замеряет время ответа от сервера. Этот процесс повторяется многократно (ключ -m
).
#include "common.h"
static uint64_t *tim;
static int num = 10;
// вывод результатов с оценкой статистики: среднее, С.К.О...
static void outtim(void) {
double m = 0., s = 0.;
for (int i = 0; i < num; i++) {
double d = (double)tim[i];
m += d;
s += d * d;
}
m /= num;
s = sqrt(s / num - m * m);
cout << '\t' << (uint64_t)floor(m + 5) << "\t~" << (uint64_t)floor(s + .5) <<
"\t{" << (uint64_t)floor(s / m * 100 + .5) << "%}" << endl;
}
int main(int argc, char **argv) {
cout << "SRR client: " << VERSION << endl;
int opt, val;
unsigned int blk = 100;
char PATH[_POSIX_PATH_MAX] = "";
while ((opt = getopt(argc, argv, "n:b:m:")) != -1) {
switch (opt) {
case 'n': // имя хоста сервера
strcpy(PATH, "/net/");
strcat(PATH, optarg);
break;
case 'b': // размер блока обмена (байт)
if (sscanf(optarg, "%i", &blk) != 1)
exit("parse command line failed");
break;
case 'm': // число повторений таких блоков
if (sscanf(optarg, "%i", &num) != 1)
exit("parse command line failed");
break;
default:
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
// "составить" полное имя менеджера
strcat(PATH, DEVNAME);
cout << "server path. " << PATH << ", block size = "
<< blk << " bytes, repeat = " << num << endl;
// при инициализации мы сразу получаем скорость процессора клиента
result data;
cout << "CPU speed [с.p.s ]: client = " << data.cps;
// пытаемся подключиться к серверу-менеджеру
int fd = open(PATH, O_RDONLY);
if (fd < 0) exit("server not found");
// читаем его параметры
if (read(fd, &data, sizeof(result)) == -1)
exit("parameter block read");
cout << ", server = " << data.cps << endl;
tim = new uint64_t[num];
uint64_t tim2;
uint8_t *bufin = new uint8_t[blk];
*bufou = new uint8_t[blk];
// определяем дескриптор сетевого узла
int32_t node = netmgr_strtond(PATH, NULL);
// это интересное место: если в имени нет сетевого префикса пути,
// но это имя удается открыть, то это локальный хост!
if (node == -1 && fd > 0 && errno == ENOENT)
node = ND_LOCAL_NODE;
// по адресным данным, полученным ранее по read(), создаем канал
// для прямого обмена сообщениями с тем же процессом:
int coid = ConnectAttach(node, data.pid, data.chid, _NTO_SIDE_CHANNEL, 0);
if (coid < 0) exit("connect to message channel");
cout << " - message exchange:" << flush;
// обмен по каналу низкоуровневых сообщений
for (int i = 0; i < num; i++) {
tim[i] = ClockCycles();
if (MsgSend(coid, bufou, blk, bufin, blk) == -1)
exit("exchange data with channel");
tim[i] = ClockCycles() - tim[i];
}
outtim();
ConnectDetach(coid);
// повторяем в точности тот же обмен, но по запросу devctl()
unsigned int DCTL = (blk<<16) + DCMD_SRR;
cout << "- manager exchange:" << flush;
for (int i = 0; i < num; i++) {
tim[i] = ClockCycles();
if (devctl(fd, DCTL, bufou, blk, NULL) ! = EOK)
exit("DEVCTL error");
tim[i] = ClockCycles() - tim[i];
}
outtim();
close(fd);
delete [] bufin;
delete [] bufou;
delete [] tim;
return EXIT_SUCCESS;
}
Смотрим локальные результаты исполнения и оценки, которые дает нам эта клиентская программа (знаком отмечено С.К.О. предшествующего ему в выводе значения измеренной средней величины, после чего в скобках — процентное отношение этого С.К.О. к измеряемой величине):
# nice -n-19 cli -b1 -m1000
SRR client: vers. 1.03
server path: /dev/srr, block size = 1 bytes, repeat = 1000
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
- message exchange: 2693 ~168 {6%}
- manager exchange: 6579 ~357 {5%}
# nice -n-19 cli -b10 -m1000
SRR client: vers. 1.03
server path: /dev/srr, block size = 10 bytes, repeat = 1000
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
- message exchange: 2726 ~258 {9%}
- manager exchange: 6725 ~378 {6%}
# nice -n-19 cli -b100 -m1000
SRR client: vers. 1.03
server path: /dev/srr, block size = 100 bytes, repeat = 1000
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
- message exchange: 3351 ~190 {6%}
- manager exchange: 7055 ~414 {6%}
# nice -n-19 cli -b1000 -m1000
SRR client: vers 1.03
server path: /dev/srr, block size = 1000 bytes, repeat = 1000
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
- message exchange: 3912 ~369 {9%}
- manager exchange: 8312 ~4024 {48%}
# nice -n-19 cli -b4000 -m1000
SRR client: vers 1.03
server path: /dev/srr, block size = 4000 bytes, repeat = 1000
CPU speed [c.p.s.] client = 534639500, server = 534639500
- message exchange: 5393 ~518 {10%}
- manager exchange: 10666 ~770 {7%}
# nice -n-19 cli -b6000 -m1000
SRR client vers 1.03
server path /dev/srr, block size = 6000 bytes, repeat = 1000
CPU speed [c.p.s.]: client = 534639500, server = 534639500
- message exchange: 7373 ~612 {8%}
- manager exchange: 12423 ~995 {8%}
Интервал:
Закладка: