В дополнение к массиву структур Key
, общему для всего процесса, система хранит набор сведений о каждом потоке процесса в структуре Pthread
. Частью этой структуры является массив указателей, состоящий из 128 элементов, который мы называем pkey
. Это показано на рис. 26.3.
Рис. 26.3. Информация, хранящаяся в системе для каждого потока
Все элементы массива pkey
инициализируются пустыми указателями. Эти 128 указателей являются «значениями», ассоциированными с каждым из 128 «ключей» процесса.
Когда мы с помощью функции pthread_key_create
создаем ключ, система сообщает нам фактическое значение ключа (индекс). Затем каждый поток может сохранить значение (указатель), связанное с этим ключом, и, как правило, каждый поток получает этот указатель в виде возвращаемого значения функции malloc
. Частично путаница с собственными данными потока обусловлена тем, что указатель в паре ключ-значение играет роль значения, но сами собственные данные потока — это то, на что указывает данный указатель.
Теперь мы перейдем к примеру применения собственных данных потока, предполагая, что наша функция readline
использует их для хранения информации о состоянии каждого потока при последовательных обращениях к ней. Вскоре мы покажем код, выполняющий эту задачу, в котором функция readline
модифицирована так, чтобы реализовать представленную далее последовательность шагов.
1. Запускается процесс, и создается несколько потоков.
2. Один из потоков вызовет функцию readline
первой, а та, в свою очередь, вызовет функцию phtread_key_create
. Система отыщет первую неиспользуемую структуру Key
(см. рис. 26.2) и возвратит вызывающему процессу ее индекс. В данном примере мы предполагаем, что индекс равен 1.
Мы будем использовать функцию pthread_once
, чтобы гарантировать, что функция pthread_key_create
вызывается только первым потоком, вызвавшим функцию readline
.
3. Функция readline
вызывает функцию pthread_getspecific
, чтобы получить значение pkey[1]
(«указатель» на рис. 26.3 для ключа, имеющего значение 1) для данного потока, но эта функция возвращает пустой указатель. Тогда функция readline
вызывает функцию malloc
для выделения памяти, которая необходима для хранения информации о каждом потоке при последовательных вызовах функции readline
. Функция readline
инициализирует эти области памяти по мере надобности и вызывает функцию pthread_setspecific
, чтобы установить указатель собственных данных потока ( pkey[1]
), соответствующий данному ключу, на только что выделенную область памяти. Мы показываем этот процесс на рис. 26.4, предполагая, что вызывающий поток — это поток с номером 0 в данном процессе.
Рис. 26.4. Соответствие между областью памяти, выделенной функцией malloc, и указателем собственных данных потока
На этом рисунке мы отмечаем, что структура Pthread поддерживается системой (вероятно, библиотекой потоков), но фактически собственные данные потока, которые мы размещаем в памяти с помощью функции malloc
, поддерживаются нашей функцией (в данном случае readline
). Все, что делает функция pthread_setspecific
, — это установка указателя для данного ключа в структуре Pthread на выделенную область памяти. Аналогично, действие функции pthread_getspecific
сводится к возвращению этого указателя.
4. Другой поток, например поток с номером n
, вызывает функцию readline
, возможно, в тот момент, когда поток с номером 0 все еще находится в стадии выполнения функции readline
.
Функция readline
вызывает функцию pthread_once
, чтобы инициализировать ключ этого элемента собственных данных, но так как эта функция уже была однажды вызвана, то больше она не выполняется.
5. Функция readline
вызывает функцию pthread_getspecific
для получения значения указателя pkey[1]
для данного потока, но возвращается пустой указатель. Тогда поток вызывает функцию malloc
и функцию pthread_setspecific
, как и в случае с потоком номер 0, инициализируя элемент собственных данных потока, соответствующий этому ключу (1). Этот процесс иллюстрирует рис. 26.5.
Рис. 26.5. Структуры данных после того, как поток n инициализировал свои собственные данные
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу