Олег Цилюрик - QNX/UNIX - Анатомия параллелизма

Это настолько часто используемая модель, что она заслуживает отдельного рассмотрения. Дополнительную сложность создает то обстоятельство, что мы, как уже отмечалось, договорились писать программный код на С++, а здесь нам предстоит переопределять из своего кода определения в заголовочных файлах менеджера ресурсов, не нарушая их C-синтаксис.

Ниже показан текст простейшего многопоточного менеджера (исключены даже самые необходимые проверки), ретранслирующего по нескольким каналам независимо получаемые текстовые строки (строки кода, принципиальные для обеспечения параллельности и многоканальности, выделены жирным шрифтом):

// предшествующие общие строки #include не показаны

// это переопределение нужно для исключения предупреждений

// компилятора: 'THREAD_POOL_PARAM_T' redefined

#define THREAD_POOL_PARAM_T dispatch_context_t #include

// следующее переопределение принципиально важно.

// оно предписывает вместо стандартного блока OCB (open control block),

// создаваемого вызовом клиента open() и соответствующего его файловому

// дескриптору, использовать собственную структуру данных.

// Эта структура должнабыть производной от стандартной

// iofunc_ocb_t, а определение должно предшествовать

// включению

#define IOFUNC_OCB_T struct ownocb

#include

class ownocb public iofunc_ocb_t {

static const int BUFSIZE = 1024;

public:

char *buf;

ownocb(void) { buf = new char[BUFSIZE]; }

~ownocb(void) { delete buf; }

};

IOFUNC_OCB_T *ownocb_calloc(resmgr_context_t *ctp, IOFUNC_ATTR_T *device) {

return new ownocb;

}

void ownocb_free(IOFUNC_OCB_T *o) { delete o; }

iofunc_funcs_t ownocb_funcs = {

_IOFUNC_NFUNCS, ownocb_calloc, ownocb_free

};

iofunc_mount_t mountpoint = { 0, 0, 0, 0, &ownocb_funcs };

// Вместо умалчиваемой операции iofunc_lock_ocb_default(),

// вызываемой перед началом обработки запросов чтения/записи

// и блокирующей атрибутную запись, мы предписываем вызывать

// "пустую" операцию и не блокировать атрибутную запись,

// чем обеспечиваем параллелизм.

static int nolock(resmgr_context_t *ctp, void *v, IOFUNC_OCB_T *ocb) {

return EOK;

}

// обработчик запроса чтения

static int line_read(resmgr_context_t *ctp, io_read_t *msg,

IOFUNC_OCB_T *ocb) {

if (strlen(ocb->buf) != 0) {

MsgReply(ctp->rcvid, strlen(ocb->buf) + 1, ocb->buf, strlen(ocb->buf) + 1);

strcpy(ocb->buf, "");

} else MsgReply(ctp->rcvid, EOK, NULL, 0);

return _RESMGR_NOREPLY;

}

// обработчик запроса записи

static int line_write(resmgr_context_t *ctp, io_write_t *msg,

IOFUNC_OCB_T *ocb) {

resmgr_msgread(ctp, ocb->buf, msg->i.nbytes, sizeof(msg->i));

_IO_SET_WRITE_NBYTES(ctp, msg->i.nbytes);

return EOK;

}

// имя, под которым регистрируется менеджер:

const char sResName[_POSIX_PATH_MAX + 1] = "/dev/wmng";

// старт менеджера ресурса

static void StartResMng(void) {

dispatch_t* dpp;

if ((dpp = dispatch_create()) == NULL)

perror("dispatch create"), exit(EXIT_FAILURE);

resmgr_attr_t resmgr_attr;

memset(&resmgr_attr, 0, sizeof resmgr_attr);

resmgr_attr.nparts_max = 1;

resmgr_attr.msg_max_size = 2048;

// статичность 3-х последующих описаний принципиально важна!

// (также они могут быть сделаны глобальными переменными файла):

static resmgr_connect_funcs_t connect_funcs;

static resmgr_io_funcs_t io_funcs;

static iofunc_attr_t attr;

iofunc_func_init(_RESMGR_CONNECT_NFUNCS, &connect_funcs,

_RESMGR_IO_NFUNCS, &io_funcs);

// переопределение обработчиков по умолчанию

io_funcs.read = line_read;

io_funcs.write = line_write;

io_funcs.lock_ocb = nolock;

iofunc_attr_init(&attr, S_IFNAM | 0666, NULL, NULL);

// через это поле осуществляется связь с новой

// структурой OCB.

attr.mount = &mountpoint;

if (resmgr_attach(dpp, &resmgr_attr, sResName, _FTYPE_ANY, 0,

&connect_funcs, &io_funcs, &attr) == -1)

perror("name attach"), exit(EXIT_FAILURE);

// создание пула потоков (многопоточность)

thread_pool_attr_t pool_attr;

memset(&pool_attr, 0, sizeof pool_attr);

pool_attr.handle = dpp;

pool_attr.context_alloc = dispatch_context_alloc;

pool_attr.block_func = dispatch_block;

pool_attr.handler_func = dispatch_handler;

pool_attr.context_free = dispatch_context_free;

pool_attr.lo_water = 2;

pool_attr.hi_water = 6;

pool_attr.increment = 1;

pool_attr.maximum = 50;

thread_pool_t* tpp;

if ((tpp = thread_pool_create(&pool_attr, POOL_FLAG_EXIT_SELF)) == NULL)

perror("pool create"), exit(EXIT_FAILURE);

thread_pool_start(tpp);

// к этой точке return управление уже никогда не подойдет...