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:
setlocale(LC_CTYPE, "C-TRADITIONAL");
if ((CChanid = ChannelCreate(0)) == -1)
printf("Ребенок: странно, но не удалось создать"
" канал\n");
else
printf("Ребенок: канал CChanid = %i создан\n", CChanid);
Parpid = atoi(argv[1]);
printf("Ребенок сообщает: он жив благодаря папане"
" Parpid = %i\n", Parpid);
strcpy(BufName, "904-3");
if ((nid = netmgr_strtond(BufName, NULL)) == -1)
printf("Ребенок: узел \"%s\" не найден!\n", BufName);
else
printf("Ребенок: узел \"%s\" найден, его nid = %i\n", BufName, nid);
if ((coid =
ConnectAttach(nid, Parpid, atoi(argv[2]), _NTO_SIDE_CHANNEL, 0)) == -1) {
printf("Ребенок: странно, но дитя не смогло"
" установить канал связи с папаней\n");
return(-1);
}
printf("Ребенок: установил связь coid = %i с процессом"
" Parpid = %i на узле %i\n", coid, Parpid, nid);
// Вот здесь хорошее место, чтобы выполнить все действия,
// необходимые для развертывания данного процесса
itoa(CChanid, SendBuf, 10);
errno = 0;
if (MsgSend(coid, SendBuf, 100, SendBuf, 100) == -1)
printf("Ребенок: на MsgSend() к отцу получил"
" errno = %i\n", errno);
else
printf("Ребенок: на MsgSend() получен отклик"
" от родителя.\"%s\"\n", SendBuf);
rcvid = MsgReceive(CChanid, RecBuf, 100, NULL);
printf("Ребенок: от папани получено сообщение:"
" \"%s\"\n", RecBuf);
strcpy(RecBuf, "я здесь, папаня!");
if (MsgReply(rcvid, EOK, RecBuf, 100) == -1)
printf("Ребенок: почему-то не удалось ответить"
" папаше. Ау, где ты?\n");
printf("Ребенок: дитятко работу закончило\n");
ChannelDestroy(CChanid);
ConnectDetach(coid);
return(0);
}
Обмен сообщениями на основе менеджера ресурсов
Описанный выше способ построения функционирующей в сети системы процессов может быть реализован далеко не всегда. Зачастую клиенту не известна полная триада, позволяющая ему создать соединение с сервером. Вспомним, что в QNX 4, где для создания связи с другим процессом был необходим его идентификатор, существовала служба пространства имен, обеспечиваемая сервером службы nameloc
. Сервер объявлял свое имя в пространстве имен с помощью функции qnx_name_attach()
, а затем клиент, вызвав функцию qnx_name_locate()
, получал от системы идентификатор сервера, по которому мог далее с ним общаться.
Разработчики QNX 6 настоятельно рекомендуют вместо использования службы имен выполнять сервер в виде менеджера ресурсов, причем настолько настоятельно, что до версии 6.3 аналог этой службы — менеджер службы глобальных имен gns
— функционировал только локально. И надо признать, что мощь и изящество менеджера ресурсов являются очень убедительным подкреплением этих рекомендаций.
При использовании механизма менеджера ресурсов процесс, выступающий в качестве сервера, регистрирует свой так называемый префикс путевого имени файла в пространстве файловых имен, после чего другие процессы (клиенты) могут открывать это имя как файл, используя стандартную библиотечную функцию open()
. Получив в результате выполнения этой функции дескриптор файла, они затем могут обращаться к серверу, используя стандартные библиотечные функции С, такие как read()
, write()
и т.д.
Однако важным (по крайней мере, для программистов, не желающих отказываться от такого привычного и эффективного механизма передачи данных, как обмен сообщениями) является тот факт, что этот дескриптор на самом деле является не чем иным, как идентификатором соединения. И поэтому к серверу можно обращаться не только через высокоуровневые функции работы с файлами, но и с помощью элементарных функций обмена сообщениями MsgSend*()
(элементарных, напомню, в том смысле, что в действительности все стандартные высокоуровневые функции работы с файлами реализованы через функции обмена сообщениями).
Вместе с тем следует учитывать, что менеджер ресурсов поставляется для программиста фактически в готовом виде — как шкаф, то есть уже имеются все отделения, полки, ножки, дверцы, и задача разработчика - лишь заполнить его своим содержимым. Однако «навесить» на него свою полочку уже невозможно. Иными словами, при передаче сообщений с использованием менеджера ресурсов необходимо применять уже имеющиеся средства менеджера ресурсов, благо их вполне достаточно.
Самым очевидным и наиболее простым способом передачи сообщений к серверу является инкапсуляция сообщений в «сообщения управления устройством» — сообщения типа devctl()
. Однако этот способ имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что при взаимном обмене данными между сервером и клиентом, что является более общим и достаточно частым случаем, мы вынуждены передавать в обоих направлениях буферы одинаковой длины. Это объясняется тем, что функция devctl()
имеет только один параметр для размеров обоих буферов. Поэтому в качестве универсального средства передачи сообщений применение этой функции выглядит непривлекательным.
К радости разработчиков, менеджер ресурсов предлагает функцию приватных сообщений io_msg()
для сообщений типа _IO_MSG
. Менеджер способен их обрабатывать после соответствующей «настройки», заключающейся в подключении диапазона сообщений, интерпретируемых как приватные (допустимые значения должны быть больше 0x1ff
— диапазона, резервируемого за системой). При этом сервер в состоянии как сразу «отпустить» Reply-блокированного клиента, так и оставить его в этом состоянии до нужного момента.
Ниже приводится код процесса-клиента и процесса-сервера. Последний представляет собой стандартный менеджер ресурсов — в таком виде, в каком он, так сказать, поставляется разработчику. Единственная шляпа, помещаемая в этот шкаф, — это обработчик приватных сообщений. Здесь вы и должны поместить специфический код обработки принятого сообщения.
В остальном все достаточно тривиально. Более подробно о том, как писать менеджеры ресурсов, можно прочитать в главе «Writing a Resource Manager» технической документации QNX, а также в книгах [1] и [4] (глава Олега Цилюрика «Драйверы»).
Пример обмена сообщениями с помощью менеджера ресурсов
Код файла заголовков
#define NET_OPER "/net/904-3"
#define NET_REG "/net/Bed-Test"
// Максимальная длина обычного стандартного сообщения.
#define MESSIZE_MAX 100
// Максимальная длина инвентаризационного имени процесса
#define PROC_NAME_MAX 100
struct IdLabel_t { // Структура, содержащая,
int id; // -.инвентаризационную метку процесса
char name[PROC_NAME_MAX]; // - инвентаризационное имя процесса
} IdLabel[] = {
/* диапазон выделенный Группе # 1: от 0x5000 до 0x50ff */
0x5001, "пробный менеджер ресурсов",
0x5002, "первый тестовый клиент для менеджера ресурсов",
Интервал:
Закладка: