Камерон Хьюз - Параллельное и распределенное программирование на С++

Состояние готовности к аннулированию (cancelability state) описывает условия, при которых поток может (или не может) быть аннулирован. Тип аннулирования (cancelabilty type) потока определяет способность потока продолжать выполнение после получения запросов на аннулирование. Поток может отреагировать на аннулирующий запрос немедленно или отложить аннулирование до определенной (более поздней) точки в его выполнении. Состояние готовности к аннулированию и тип аннулирования устанавливаются динамически самим потоком.

Для определения состояния готовности к аннулированию и типа аннулирования вызывающего потока используются функции p thread_setcancelstate() pthread_setcanceltype().Функция pthread_setcancelstate()устанавливает вызывающий поток в состояние, заданное параметром state,и возвращает предыдущее состояние в параметре oldstate.

Синопсис

#include

int pthread_setcancelstate(int state, int *oldstate);

int pthread_setcanceltype(int type, int *oldtype);

Параметры state и oldstate могут принимать такие значения:

PTHREAD_CANCEL_DISABLE

PTHREAD_CANCEL_ENABLE

Значение PTHREAD_CANCEL_DISABLEопределяет состояние, в котором поток будет игнорировать запрос на аннулирование, а значение PTHREAD_CANCEL_ENABLE- состояние, в котором поток «согласится» выполнить соответствующий запрос (это состояние по умолчанию устанавливается для каждого нового потока). При успешном выполнении функция возвращает число 0 ,в противном случае — код ошибки. Функция pthread_setcancelstate() не может выполниться успешно, если переданное

значение параметра state окажется недействительным. Функция pthread_setcanceltype () устанавливает для вызывающего потока тип аннулирования, заданный параметром type, и возвращает предыдущее значение типа в параметре oldtype. Параметры type и oldtype могут принимать такие значения:

PTHREAD_CANCEL_DEFFERED

PTHREAD_ASYNCHRONOUS

Значение PTHREAD_CANCEL_DEFFEREDопределяет тип аннулирования, при котором поток откладывает завершение до тех пор, пока он не достигнет точки, в котором его аннулирование возможно (этот тип по умолчанию устанавливается для каждого нового потока). Значение PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUSопределяет тип аннулирования, при котором поток завершается немедленно. При успешном выполнении функция возвращает число 0 ,в противном случае— код ошибки. Функция pthread_setcanceltype() не может выполниться успешно, если переданное ей значение параметра type окажется недействительным.

Функции pthread_setcancelstate() и pthread_setcanceltype() используются вместе для установки отношения вызывающего потока к потенциальному запросу на аннулирование. Возможные комбинации значений состояния и типа аннулирования перечислены и описаны в табл. 4 .5.

Таблица 4.5. Комбинации значений состояния и типа аннулирования

Состояние Тип Описание

PTHREAD_CANCEL_ENABLE (PTHREAD_CANCEL_DEFERRED) Отсроченное аннулирование. Эти состояние и тип аннулирования потока устанавливаются по умолчанию. Аннулирование потока происходит, когда он достигает соответствующей точки в своем выполнении или когда программист определяет точку аннулирования с помощью функции pthread_testcancel()

PTHREAD_CANCEL_ENABLE (PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS)

Асинхронное аннулирование. Аннулирование потока происходит немедленно

PTHREAD_CANCEL_DISABLE (любое)

Аннулирование запрещено. Оно вообще не выполняется

Если удовлетворение запроса на аннулирование потока откладывается, значит, оно произойдет позже, когда это делать «безопасно», т.е. когда оно не попадает на период выполнения некоторого критического кода, блокирования мьютекса или пребывания данных в некотором «промежуточном» состоянии. Вне этих «опасных» разделов кода потоков вполне можно устанавливать точки аннулирования. Точка аннулирования — это контрольная точка, в которой поток проверяет факт существования каких-либо ждущих (отложенных) запросов на аннулирование и, если таковые имеются, разрешает завершение.

Точки аннулирования можно пометить с помощью функции pthread_testcancel () • Эта функция проверяет наличие необработанных запросов на аннулирование. Если они есть, она активизирует процесс аннулирования в точке своего вызова. В противном случае функция продолжает выполнение потока без каких-либо последствий. Вызов этой функции можно разместить в любом месте кода потока, которое считается безопасным для его завершения.

Синопсис

#include

void pthread_testcancel(void)

Программа 4.3 содержит функции, которые вызывают функции pthread_setcancelstate(), pthread_setcanceltype() и pthread_testcancel(), связанные с установкой типа аннулирования потока и состояния готовности к аннулированию.

#include

#include

void *task1(void *X)

{

int OldState;

// disable cancelability

pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE,&OldState);

for(int Count = 1;Count < 100;Count++)

{

cout << «thread A is working: " << Count << endl;

}

}

void *task2(void *X)

{

int OldState,OldType;

// enable cancelability, asynchronous

pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_ENABLE,&OldState);

pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS,&OldType);

for(int Count = 1;Count < 100;Count++)

{

cout << «thread B is working: " << Count << endl;

}

}

void *task3(void *X)

{

int OldState,OldType;

// enable cancelability, deferred

pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_ENABLE,&OldState);

pthread_setcanceltype(PTHREAD_CANCEL_DEFERRED,&OldType);

for(int Count = 1;Count < 1000;Count++)

{

cout << «thread C is working: " << Count << endl;

if((Count%100) == 0){

pthread_testcancel();

}

}

}

В программе 4.3 каждая задача устанавливает свое условие аннулирования. В задаче task1аннулирование потока запрещено, поскольку вся она состоит из критического кода, который должен быть выполнен до конца. В задаче task2аннулирование потока разрешено. Обращение к функции pthread_setcancelstate() является необязательным, поскольку все новые потоки имеют статус разрешения аннулирования. Тип аннулирования здесь устанавливается равным значению PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUSЭто означает, что после поступления запроса на аннулирование поток немедленно запустит соответствующую процедуру, независимо от того, на какой этап его выполнения придется этот запрос. А поскольку этот поток установил для себя именно такой тип аннулирования, значит, он не выполняет никакого «жизненно важного» кода. Например, вызовы системных функций должны попадать под категорию опасных для аннулирования, но в задаче task2таких нет. Там выполняется лишь цикл, который будет работать до тех пор, пока не поступит запрос на аннулирование. В задаче task3аннулирование потока также разрешено, а тип аннулирования устанавливается равным значению PTHREAD_CANCEL_DEFFERED.Эти состояние и тип аннулирования действуют по умолчанию для новых потоков, следовательно, обращения к функциям pthread_setcancelstate()и pthread_setcanceltype()здесь необязательны. Критический код этого потока здесь может спокойно выполняться после установки состояния и типа аннулирования, поскольку процедура завершения не стартует до вызова функции pthread_testcancel(). Если не будут обнаружены ждущие запросы, поток продолжит свое выполнение до тех пор, пока не встретит очередные обращения к функции pthread_testcancel()(если таковые предусмотрены). В задаче task3функция pthread_cancel() вызывается только после того, как переменная Countбез остатка разделится на число 100 .Код, расположенный между точками аннулирования потока, не должен быть критическим, поскольку он может не выполниться.