Камерон Хьюз - Параллельное и распределенное программирование на С++

Имя

pthread_cleanup_pop, pthread_cleanup_push— функции создания обработчиков запроса об от м ене потоков.

Синопсис

THR

#include

void pthread_cleanup_pop (int execute);

void pthread_cleanup_push (void (* routine) (void*),void *arg);

Описание

Функция pthread_cleanup_pop () используется для извлечения функции, расположенной в вершине стека вызываю щ его потока, предназначенного дл я выполнения подготовительных действий по аннулированию потока, и ее вызова (если пара м етр execute не равен нулю).

Функция pthread_cleanup_push() позволяет поместить в стек вызывающего потока заданную функцию обработчика routine, предназначенного для выполнения подготовительных действий по аннулированию потока. Этот обработчик будет извлечен из соответствующего стека и вызван с аргументом arg при наличии следующих условий:

• поток существует (т.е. он вызывает функцию pthread_exit ());

• поток действует в соответствии с запросом отмены;

• поток вызывает функцию pthread_cleanup_pop() с ненулевым значением аргумента execute.

Эти функции можно реализовать как макросы. Приложение должно гарантировать, что они имеют форму инструкций и используются попарно в пределах одного и того же лексического контекста (чтобы макрос pthread_cleanup_push () раскрывался в список лексем, начинающийся лексемой '{', а макрос pthread_cleanup_pop() раскрывался в список лексем, завершающийся соответствующей лексемой '}').

Результат вызова функции longjmp() или siglongjmp() не определен, ec-ли имели место обращения к функции pthread_cleanup_push() или pthread_cleanup_pop() без соответствующего «парного» вызова по причине заполнения буфера переходов. Результат вызова функции longjmp () или siglongjmp() из обработчика, предназначенного для выполнения подготовительных действий по аннулированию потока, также не определен.

Возвращаемые значения

Функции pthread_cleanup_push() и hread_cleanup_pop() не возвра щ ают никакого значения.

Ошибки

Ошибки не определены.

Эти функции не возвращают код ошибки [EINTR].

Примеры

Следующий код представляет собой пример использования примитивов потока для реализации блокировки чтения-записи (с приоритетом для записи) с возможностью отмены.

typedef struct {

pthread_mutex_t lock; pthread_cond_t rcond, wcond;

int lock_count;

/* lock_count < 0 .. Удерживается записывающим потоком. */ /* lock_count > 0 .. Удерживается lock_count считывающими * потоками. */

/* lock_count = 0 .. Ничем не удерживается. */ int waiting_writers; /* Счетчик ожидающих записывающих

* потоков. */

} rwlock;

void

waiting_reader_cleanup (void, *arg) {

rwlock *1;

1 = (rwlock *) arg;

pthread_mutex_unlock (&l->lock);

}

void

lock_for_read (rwlock *1) {

pthread_mutex_lock (&l->lock);

pthread_cleanup_push (waiting_reader_cleanup, 1) ;

while ((l->lock_count < 0) && (l->waiting_writers ! = 0))

pthread_cond_wait (&l->rcond, &l->lock);

l->lock_count++;

/*

* Обратите внимание на то, что функция pthread_cleanup_pop()

* выполняет здесь фyнкциюwaiting_reader_cleanup(). */

pthread_cleanup_pop(l); }

void

release_read_lock (rwlock *1) {

pthread_mutex_lock (&l->lock); if (--l->lock_count == 0) pthread_cond_signal (&l->wcond); pthread_mutex_unlock (1);

void

waiting_writer_cleanup (void *arg) {

rwlock *1;

1 = (rwlock *) arg;

if ((—l->waiting_writers == О) && (l->lock_count >= 0)) { /*

* Это происходит только в случае отмены потока. */

pthread_cond_broadcast (&l->wcond);

}

pthread_mutex_unlock (&l->lock);

}

void

lock_for_write (rwlock *1) {

pthread_mutex_lock (&l->lock),-l->waiting_writers++;

pthread_cleanup_push (waiting_writer_cleanup, 1); while (l->lock_count ! = О) pthread_cond_wait (&l->wcond, &l->lock); l->lock_count = -1; /*

* Обратите внимание на то, что функция pthread_cleanup_pop()

* выполняет здесь функцию waiting_writer_cleanup(). */

pthread_cleanup_pop (1);

}

void

release_write_lock (rwlock *1) {

pthread_mutex_lock (&l->lock);

l->lock_count = 0;

if (l->waiting_writers == О)

pthread_cond_broadcast (&l->rcond)

else

pthread_cond_signal (&l->wcond); pthread_mutex_unlock (&l->lock);

}

/*

* Эта функция вызывается для инициализации блокировки

* чтения-записи. */

void

initialize_rwlock (rwlock *1) {

pthread_mutex_init (&l->lock, pthread_mutexattr_default); pthread_cond_init (&l->wcond, pthread_condattr_default); pthread_cond_init (&l->rcond, pthread_condattr_default); l->lock_count = О; l->waiting_writers = О;

\

Приложение Б 559

}

reader_thread() {

lock_for_read (&lock);

pthread_cleanup_push (release_read_lock, &lock); /*

* Поток устанавливает блокировку для чтения. */

pthread_cleanup_pop (1);

}

writer_thread() {

lock_for_write (&lock);

pthread_cleanup_push (release_write_lock, &lock); /*

* Поток устанавливает блокировку для записи. */

pthread_cleanup_pop (1) ;

}

Замечания по использованию

Две описываемые здесь функции, pthread_cleanup_push() и pthread_cleanup_pop (), которые помещают и извлекают из стека обработчики запроса на отмену потока, можно сравнить с левой и правой круглыми скобками. Их нужно всегда использовать «в паре».

Логическое обоснование

Ограничение, налагае м ое на две функции, pthread_cleanup_push() и pthread_cleanup_pop(), которые помещают и извлекают из стека обработчики запроса на отмену потока, и состоящее в том, что они должны использоваться попарно в пределах одного и того же лексического контекста, позволяет создавать эффективные макросы (или компиляторные реализации) и эффективно управлять памятью. Вариант реализации этих функций в виде макросов может выглядеть следующим образом,

#define pthread_cleanup_push (rtn, arg) { \

struct _pthread_handler_rec _cleanup_handler, **_head; \

_cleanup_handler.rtn = rtn; \

_cleanup_handler.arg = arg; \

(void) pthread_getspecific (_pthread_handler_key, &_head);

\

_cleanup_handler.next = *_head; \

*_head = &_cleanup_handler;

#define pthread_cleanup_pop (ex) \

*_head = _cleanup_handler.next; \

if (ex) (*_cleanup_handler.rtn) (_cleanup_handler.arg); \

}

Возможна даже более «смелая» реализация этих функций, которая позволит компилятору «считать» обработчик запроса на отмену константой, значение которой можно «встраивать» в код. В данном томе стандарта IEEE Std 1003.1-2001 пока оставлен неопределенным результат вызова функции longjmp () из обработчика сигнала, выполняемого в функции библиотеки POSIX System Interfaces. Если в какой-то реализации потребуется разрешить этот вызов и придать ему надлежащее поведение, функция longjmp () должна в этом случае вызвать все обработчики запроса на отмену, которые были помещены в стек (но еще не извлечены из него) с момента вызова функции setjmp ().

Рассмотрим многопоточную функцию, вызываемую одним потоком, который использует сигналы. Если бы сигнал был выдан обработчику сигналов во время операции qsort(), и этому обработчику пришлось бы вызвать функцию longjmp() (которая в свою очередь не вызывала бы обработчики запроса на отмену), то вспомогательные потоки, создаваемые функцией qsort (), не были бы аннулированы. Они бы продолжали выполняться и осуществляли запись в массив аргументов даже в том случае, если этот массив был к тому времени извлечен из стека.