QNX/UNIX: Анатомия параллелизма - Цилюрик Олег Иванович
}
В отличие от типового и привычного шаблона многопоточного менеджера, мы проделали здесь дополнительно следующее:
• Определили собственную структуру OCB, новый экземпляр которой должен создаваться для каждого нового подключающегося клиента:
class ownocb : public iofunc_ocb_t { ... };
• Переопределили описание структуры OCB, используемое библиотеками менеджера ресурсов:
#define IOFUNC_OCB_T struct ownocb
• Заполняя атрибутную запись устройства:
attr.mount = &mountpoint;
мы к точке монтирования «привязываем» функции создания и уничтожения вновь определенной структуры OCB (по умолчанию библиотека менеджера станет размещать только стандартный OCB):
iofunc_funcs_t ownocb_funcs = {
_IOFUNC_NFUNCS, ownocb_calloc, ownocb_free
};
iofunc_mount_t mountpoint = { 0, 0, 0, 0, &ownocb_funcs };
( _IOFUNC_NFUNCS— это просто константа, определяющая число функций и равная 2.)
• Определяем собственные функции размещения и уничтожения структуры OCB с прототипами:
IOFUNC_OCB_T* ownocb_calloc(resmgr_context_t*, IOFUNC_ATTR_T*);
void ownocb_free(IOFUNC_OCB_T *o);
В нашем случае это: а) интерфейс из C-понятия «создать-удалить», в C++ — «конструктор-деструктор» и б) именно здесь создается и инициализируется сколь угодно сложная структура экземпляра OCB.
• В функциях обработки запросов клиента (операций менеджера) мы позже будем в качестве 3-го параметра вызова обработчика получать указатель именно того экземпляра, для которого требуется выполнить операцию, например:
int read(resmgr_context_t*, io_read_t*, IOFUNC_OCB_T*) {...}
Дополнительно мы проделываем еще один трюк, запрещая менеджеру блокировать атрибутную запись устройства при выполнении операций (что он делает по умолчанию; для реальных устройств это резонно, но для программного псевдоустройства это, как правило, не является необходимым). Для этого:
• В таблице операций ввода/вывода переназначаем функцию-обработчик операции блокирования атрибутной записи:
io_funcs.lock_ocb = nolock;
• В качестве такого обработчика предлагаем «пустую» операцию:
static int nolock(resmgr_context_t*, void*, IOFUNC_OCB_T*) {
return EOK;
}
Запустим менеджер и проверим, как происходит его установка в системе:
/dev # ls -l /dev/w*
nrw-rw-rw- 1 root root 0 Nov 09 23:17 /dev/wmng
Теперь подготовим простейший клиент:
void main(int argc, char *argv[]) {
char sResName[_POSIX_PATH_MAX + 1] = "/dev/wmng";
if (argc > 1) strcpy(sResName, argv[1]);
int df = open(sResName, O_RDWR | O_NONBLOCK);
if (df < 0)
perror("device open"), exit(EXIT_FAILURE);
cout << open << sResName
<< " , desc. = " << df << endl;
char ibuf[2048], obuf[2048];
int r, w;
while (true) {
if ((r = read(df, obuf, sizeof(obuf))) < 0) break;
cout << '#' << obuf << endl; cout << '>' << flush;
cin >> ibuf;
if (( w = write(df, ibuf, strlen(ibuf) + 1)) <= 0) break;
}
if (r < 0) perror("read error");
if (w <= 0) perror("write error");
exit(EXIT_FAILURE);
}
Запустим одновременно 2 экземпляра клиента (их, собственно, может быть сколь угодно много) и убедимся, что каждый из клиентов работает со своей отдельной копией структур данных внутри процесса менеджера ресурса:
# wmclient
open /dev/wmng , desc. = 3 #
>1234
#1234
>54321
#54321
>
# wmclient
open /dev/wmng , desc. = 3
#
>qwerty
#qwerty
>asdf
#asdf >
Отчетливо видно, что каждый клиент с получением своего файлового дескриптора (реально это дескриптор соединения) получает и свой экземпляр данных.
Полную параллельность и независимость обращений (например, возможность выполнения read()в то время, когда менеджер занят выполнением read()от другого клиента) к данному псевдоустройству отследить сложнее. Для этого в код обработчиков операций чтения/записи следует внести ощутимую задержку (например, sleep()или delay()) и воздействовать достаточно плотным потоком запросов со стороны нескольких клиентов. Такие эксперименты показывают полную независимость операций по разным файловым дескрипторам, что обеспечивается переопределением обработчика по умолчанию — iofunc_lock_ocb_default().
Сообщения или менеджер?
Этот вопрос возникает (должен возникать!) у каждого, кто приступает к разработке реального проекта, особенно если функциональность проекта распределяется между несколькими автономными процессами. Такая структуризация и вовсе не привычна разработчикам, приходящим из мира Windows. Для UNIX создание проектов, в которых порождается несколько процессов, такая структуризация уже гораздо органичнее, но и там это чаще всего лишь клонирование образа единого серверного процесса посредством fork(). QNX предоставляет возможность идти еще дальше в построении приложений, представленных (разделенных) как группа разнородных взаимодействующих процессов:
• Уже полученные нами ранее тестовые результаты времени диспетчеризации и переключений контекстов (пусть даже они и сделаны бегло, только в качестве оценочных ориентиров) показывают, что представления приложения в качестве единого, монолитного процесса или процесса, содержащего группу потоков, либо просто разбиение приложения на группу процессов по производительности если и не эквивалентны, то крайне близки. Этот фактор не должен быть определяющим, и при структурировании приложения следует руководствоваться целесообразностью и удобством.
