Джонсон Харт - Системное программирование в среде Windows

/* Глава 10. Программа 10.2. */

/* Библиотека сложных объектов синхронизации на основе порогового барьера.*/

#include "EvryThng.h"

#include "synchobj.h"

/**********************************/

/* ОБЪЕКТЫ ПОРОГОВОГО БАРЬЕРА */

/**********************************/

DWORD CreateThresholdBarrier(THB_HANDLE *pthb, DWORD b_value) {

THB_HANDLE hthb;

/* Инициализация объекта барьера. Вариант программы с полной проверкой ошибок находится на Web-сайте. */

hthb = malloc(sizeof(THRESHOLD_BARRIER));

hthb->b_guard = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);

hthb->b_broadcast = CreateEvent(NULL, FALSE /* Автоматически сбрасываемое событие. */, FALSE, NULL);

hthb->b_threshold = b_value;

hthb->b_count = 0;

hthb->b_destroyed = 0;

*pthb = hthb;

return 0;

}

DWORD WaitThresholdBarrier(THB_HANDLE thb) {

/* Ожидать, пока заданное количество потоков не достигнет порога, а затем установить событие. */

if (thb->b_destroyed == 1) return SYNCH_OBJ_INVALID;

WaitForSingleObject(thb->b_guard, INFINITE);

thb->b_count++; /* Появился новый поток. */

while (thb->b_count < thb->b_threshold) {

SignalObjectAndWait(thb->b_guard, thb->b_broadcast, INFINITE, FALSE);

WaitForSingleObject(thb->b_guard, INFINITE);

}

PulseEvent(thb->b_broadcast) ;

/* Широковещательная модель CV, освобождение всех ожидающих потоков. */

ReleaseMutex(thb->b_guard);

return 0;

}

DWORD CloseThresholdBarrier(THB_HANDLE thb) {

/* Уничтожить мьютекс и событие объекта барьера. */

/* Убедиться в отсутствии потоков, ожидающих объект. */

if (thb->b_destroyed == 1) return SYNCH_OBJ_INVALID;

WaitForSingleObject(thb->b_guard, INFINITE);

if (thb->b_count < thb->b_threshold) {

ReleaseMutex(thb->b_guard);

return SYNCH_OBJ_BUSY;

}

ReleaseMutex(thb->b_guard);

CloseHandle(thb->b_guard);

CloseHandle(thb->b_broadcast);

free(thb);

return 0;

}

Возможности реализованного выше объекта порогового барьера в интересах простоты были намеренно ограничены. Вообще говоря, было бы желательно эмулировать объекты Windows следующим образом:

• Разрешив объектам иметь атрибуты защиты (глава 15).

• Разрешив присвоение имен объектам.

• Допуская наличие у одного объекта нескольких "дескрипторов" и не уничтожая их до тех пор, пока счетчик ссылок не станет равным 0.

• Разрешив совместное использование объекта несколькими процессами.

На Web-сайте доступна полная реализация одного из таких объектов — сложного (multiple-wait) семафора, допускающего изменение счетчика семафора сразу на несколько единиц, которая использует методы, применимые по отношению к любому из объектов, рассматриваемых в данной главе.

До сих пор мы связывали с каждым мьютексом только одно событие, но в общем случае могут существовать несколько предикатов переменных условий. Например, в случае очереди, действующей по принципу "первым пришел, первым ушел" (first in first out, FIFO), поток, который пытается удалить элемент из очереди, должен дождаться события, указывающего на то, что очередь не является пустой, а поток, помещающий элемент в очередь, должен дождаться события, указывающего на то, что очередь не является заполненной. Решение заключается в предоставлении двух событий — по одному для каждого условия.

В программе 10.3 представлены необходимые объявления объекта очереди и его функций. В объявлениях намеренно применяется стиль, отличающийся от того, который принят в Windows и который мы использовали до сих пор. Эта программа была получена преобразованием ее первоначального варианта, реализованного в UNIX на основе потоков Pthreads, чем и объясняется происхождение использованного нами стиля. Точно так же и вы можете наследовать тот или иной стиль или определить собственный, который соответствует вашему вкусу или принятым в вашей организации требованиям. В упражнении 10.7 вам предлагается преобразовать приведенный стиль к стилю Windows.

Программы 10.4 и 10.5 представляют функции очереди и программу, которая их использует.

/* Объявления структуры обычной ограниченной синхронизированной очереди.*/

/* Очереди закольцованы и реализованы в виде массивов с индексацией */

/* последнего и первого сообщений. */

/* Кроме того, каждая очередь содержит защитный мьютекс и */

/* переменные условий "очередь не пуста" и "очередь не заполнена". */