Джонсон Харт - Системное программирование в среде Windows

/* Наконец, имеется указатель массива сообщений произвольного типа. */

typedef struct queue_tag { /* Универсальная очередь. */

HANDLE q_guard; /* Защита блока сообщения. */

HANDLE q_ne; /* Очередь не пуста. Вручную сбрасываемое событие. (Автоматически сбрасываемое событие для "сигнальной модели".) */

HANDLE q_nf; /* Очередь не заполнена. Вручную сбрасываемое событие. (Автоматически сбрасываемое событие для "сигнальной модели".) */

volatile DWORD q_size; /* Максимальный размер очереди. */

volatile DWORD q_first; /* Индекс первого сообщения. */

volatile DWORD q_last; /* Индекс последнего сообщения. */

volatile DWORD q_destroyed; /* Получатель сообщений очереди завершил выполнение. */

PVOID msg_array; /* Массив q_size сообщений. */

} queue_t;

/* Функции управления очередью. */

DWORD q_initialize(queue_t *, DWORD, DWORD);

DWORD q_destroy(queue_t *);

DWORD q_destroyed(queue_t *);

DWORD q_empty(queue_t *);

DWORD q_full(queue_t *);

DWORD q_get(queue_t *, PVOID, DWORD, DWORD);

DWORD q_put(queue_t *, PVOID, DWORD, DWORD);

DWORD q_remove(queue_t *, PVOID, DWORD);

DWORD q_insert(queue_t *, PVOID, DWORD);

В программе 10.4 представлены такие функции, как q_initialize и q_get, прототипы которых описаны в конце программы 10.3. Обратите внимание, что функции q_get и q_put обеспечивают синхронизацию доступа, а функции q_remove и q_insert, которые вызываются первыми двумя функциями, сами по себе не являются синхронизированными и могут быть использованы в однонитевых программах. В первых двух функциях предусмотрена возможность использования конечных интервалов ожидания, что требует незначительного расширения модели переменных условий.

q_empty и q_full — две другие важные функции, которые используются для реализации предикатов переменных условий.

Данная реализация использует функцию PulseEvent и вручную сбрасываемые события (широковещательная модель), так что все события уведомляются о том, что очередь не пуста или не заполнена.

Замечательной особенностью этой реализации является симметрия функций q_get и q_put. Обратите внимание хотя бы на то, как в этих функциях используются предикаты пустой и заполненной очередей или события. Подобная простота не только восхитительна сама по себе, но и имеет благоприятные практические последствия, облегчающие написание, понимание и сопровождение программы, и все это было достигнуто за счет использования модели переменных условий.

Наконец, те, кто программирует на C++, легко сообразят, что приведенный код может быть использован для создания класса синхронизированной очереди; именно это вам и предлагается сделать в упражнении 10.8.

/* Глава 10. QueueObj.c. */

/* Функции очереди */

#include "EvryThng.h"

#include "SynchObj.h"

/* Функции управления конечной ограниченной очередью. */

DWORD q_get(queue_t *q, PVOID msg, DWORD msize, DWORD MaxWait) {

if (q_destroyed (q)) return 1;

WaitForSingleObject(q->q_guard, INFINITE);

while (q_empty(q)) {

SignalObjectAndWait(q->q_guard, q->q_ne, INFINITE, FALSE);

WaitForSingleObject(q->q_guard, INFINITE);

}

/* Удалить сообщение из очереди. */

q_remove(q, msg, msize);

/* Сигнализировать о том, что очередь не заполнена, поскольку мы удалили сообщение. */

PulseEvent(q->q_nf);

ReleaseMutex(q->q_guard);

return 0;

}

DWORD q_put(queue_t *q, PVOID msg, DWORD msize, DWORD MaxWait) {

if (q_destroyed(q)) return 1;

WaitForSingleObject(q->q_guard, INFINITE);

while(q_full(q)) {

SignalObjectAndWait(q->q_guard, q->q_nf, INFINITE, FALSE);

WaitForSingleObject(q->q_guard, INFINITE);

}

/* Поместить сообщение в очередь. */

q_insert(q, msg, msize);

/* Сигнализировать о том, что очередь не пуста; мы вставили сообщение.*/

PulseEvent (q->q_ne);

/* Широковещательная модель CV. */

ReleaseMutex(q->q_guard);

return 0;

}

DWORD q_initialize(queue_t *q, DWORD msize, DWORD nmsgs) {

/* Инициализация очереди, включая ее мьютекс и события. */

/* Выделить память для всех сообщений. */

q->q_first = q->q_last = 0;

q->q_size = nmsgs;

q->q_destroyed = 0;

q->q_guard = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);

q->q_ne = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);

q->q_nf = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);

if ((q->msg_array = calloc(nmsgs, msize)) == NULL) return 1;

return 0; /* Ошибки отсутствуют. */

}

DWORD q_destroy(queue_t *q) {

if (q_destroyed(q)) return 1;

/* Освободить все ресурсы, созданные вызовом q_initialize. */

WaitForSingleObject(q->q_guard, INFINITE);

q->q_destroyed = 1;

free(q->msg_array);

CloseHandle(q->q_ne);