QNX/UNIX: Анатомия параллелизма

Это приложение, в отличие от предыдущих, построено уже с использованием специфики С++, в нем используется контейнерный класс vectorиз библиотеки STL (Standard Template Library). Может быть множество вариаций на подобную тему. Приведенное нами приложение (как одна из вариаций) только подтверждает, что принятая в QNX модель достаточна для описания самых неожиданных потребностей. Логика работы приложения крайне проста: получая сигнал, поток блокирует повторную реакцию на этот сигнал, после чего возбуждает дубликат полученного сигнала от своего имени.

Примечание

Показанное приложение в значительной степени искусственно и неэффективно. Мы приводим его здесь не как образец того, «как нужно делать», а только как иллюстрацию гибкости возможностей, предоставляемых в области параллельного программирования. При некоторой изобретательности можно заставить программу вести себя согласно вашим капризам, какими бы изощренными они ни оказались.

Запускаем полученное приложение:

# s10

Process 2089006, waiting for signal 41

После чего с другого терминала пошлем приложению ожидаемый им сигнал, например командой:

# kill -41 2089006

Посылаем этот сигнал несколько раз (в данном случае 3) и получаем вывод от приложения:

SIG = 41; TID = 4

SIG = 41; TID = 2

SIG = 41; TID = 3

SIG = 41; TID = 3

SIG = 41; TID = 4

SIG = 41; TID = 2

SIG = 41; TID = 2

SIG = 41; TID = 3

SIG = 41; TID = 4

^C

Clean vector

Видно, что реакция на каждый сигнал возбуждается несколько раз (по числу потоков), каждый раз выполняясь в контексте разного потока (TID). Интересно и изменение порядка активизации потоков от сигнала к сигналу, то есть потоки в очереди ожидающих «перетасовываются» при поступлении каждого сигнала.

Примечание

В приложение добавлена реакция на ^C (сигнал SIGINT):

• начиная с некоторой сложности приложений, их завершению должна обязательно предшествовать некоторая последовательность действий; в данном случае мы условно показываем очистку вектора состояний потоков;

• реакция на SIGINTвыполнена в «ненадежной» манере в смешении с моделью очереди сигналов для SIGRTMIN, что показывает возможность смешанного применения всех моделей в рамках одного приложения; все определяется требованиями и вопросами удобства.

Как мы уже видели, тот факт, что обработчик сигнала выполняется в контексте потока, который разблокировал реакцию на этот сигнал (независимо от того, в момент выполнения какого потока приходит сигнал), позволяет реализовать в обработчике сигнала обработку любой сложности в интересах этого потока. Для этого лишь требуется разместить все области данных, запрашиваемые в этой обработке, не в стеке потока (объявленные как локальные переменные потоковой функции), а в области собственных данных потока, которые мы детально рассмотрели ранее. Схематично это можно показать в коде так:

• Положим, нам нужно уведомлять о некоторых событиях N потоков.

Будем использовать для этого сигналы SIGRTMIN… SIGRTMIN + (N - 1):

for (int i = SIGRTMIN, i < SIGRTMIN + N; i++) {

 pthread_create(NULL, NULL, threadfunc, (void*)(i));

}

• При запуске Nпотоков (из главного потока) потоковые функции, помимо устанавливания своих индивидуальных сигнальных масок (в точности так, как это показано выше в листинге «Чередование потоковых сигналов»), размещают экземпляры собственных потоковых данных:

class DataBlock {

 ~DataBlock(void) {...}

};

static pthread_key_t key;

static pthread_once_t once = PTHREAD_ONCE_INIT;

static void destructor(void* db) { delete (DataBlock*)db; }

static void once_creator(void) {

 pthread_key_create(&key, destructor);

}