Олег Цилюрик - QNX/UNIX - Анатомия параллелизма

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

static void handler(int signo, siginfo_t* info, void* context) {

cout << "SIG = " << signo << ", TID = " << pthread_self() << endl;

}

static void endhandler(int signo) {}

// сигнал, на который реагируют потоки:

const int SIGNUM = SIGRTMIN;

sigset_t sig;

struct threcord {

int tid;

bool noblock;

};

static vector tharray; // вектор состояний потоков

void* threadfunc(void* data) {

// блокирование всех прочих сигналов:

sigset_t sigall;

sigfillset(&sigall);

SignalProcmask(0, 0, SIG_BLOCK, &sigall, NULL);

// передеспетчеризация для завершения формирования вектора

sched_yield();

tharray[(int)data].noblock =

(SignalProcmask(0, 0, SIG_UNBLOCK, &sig, NULL) != -1);

while (true) {

pause();

tharray[(int)data].noblock =

!(SignalProcmask(0, 0, SIG_BLOCK, &sig, NULL) != 1);

bool nolast = false;

for (vector::iterator i = tharray.begin();

i != tharray.end(); i++)

if (nolast = i->noblock) break;

// последовательная пересылка сигнала следующему потоку

if (nolast) kill(getpid(), SIGNUM);

// ... когда пересылать больше некому -

// переинициализация масок

else

for (vector::iterator i = tharray.begin();

i != tharray.end(); i++)

i->noblock = (SignalProcmask(0, i->tid, SIG_UNBLOCK, &sig, NULL) != -1);

}

}

int main() {

// переопределение реакции ^C в старой манере

signal(SIGINT, endhandler);

// маска блокирования-разблокирования

sigemptyset(&sig);

sigaddset(&sig, SIGNUM);

// блокировка в главном потоке приложения

sigprocmask(SIG_BLOCK, &sig, NULL);

cout << "Process " << getpid() << ", waiting for signal " << SIGNUM << endl;

// установка обработчика (для дочерних потоков)

struct sigaction act;

act.sa_mask = sig;

act.sa_sigaction = handler;

act.sa_flags = SA_SIGINFO;

if (sigaction(SIGNUM, &act, NULL) < 0) perror("set signal handler: ");

const int thrnum = 3;

for (int i = 0; i < thrnum; i++) {

threcord threc = { 0, false };

pthread_create(&threc.tid, NULL, threadfunc, (void*)i);

tharray.push_back(three);

}

pause();

// сюда мы попадаем после ^C для завершающих операций...

tharray.erase(tharray.begin(), tharray.end());

cout << "Clean vector" << endl;

}

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.

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.

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.