Уильям Стивенс - UNIX: взаимодействие процессов
Пpoгрaммa измерения задержки для очередей сообщений Posix приведена в листинге А.15.
Листинг А. 15. Программа измерения задержки для очереди сообщений Posix//bench/lat_pxmsg.с
1 #include "unpipc.h"
2 #define NAME1 "lat_pxmsg1"
3 #define NAME2 "lat_pxmsg2"
4 #define MAXMSG 4 /* место для 4096 байт в очереди */
5 #define MSGSIZE 1024
6 void
7 doit(mqd_t mqsend, mqd_t mqrecv)
8 {
9 char buff[MSGSIZE];
10 Mq_send(mqsend, buff, 1.0);
11 if (Mq_receive(mqrecv, buff, MSGSIZE, NULL) != 1)
12 err_quit("mq_receive error");
13 }
14 int
15 main(int argc, char **argv)
16 {
17 int i, nloop;
18 mqd_t mq1, mq2;
19 char buff[MSGSIZE];
20 pid_t childpid;
21 struct mq_attr attr;
22 if (argc != 2)
23 err_quit("usage: lat_pxmsg <#loops>");
24 nloop = atoi(argv[1]);
25 attr.mq_maxmsg = MAXMSG;
26 attr.mq_msgsize = MSGSIZE;
27 mq1 = Mq_open(Px_ipc_name(NAME1), O_RDWR | O_CREAT, FILE_MODE, &attr);
28 mq2 = Mq_open(Px_ipc_name(NAME2), O_RDWR | O_CREAT, FILE_MODE, &attr);
29 if ((childpid = Fork()) == 0) {
30 for(;;) { /* дочерний процесс */
31 if (Mq_receive(mq1, buff, MSGSIZE, NULL) != 1)
32 err_quit("mq_receive error");
33 Mq_send(mq2, buff, 1.0);
34 }
35 exit(0);
36 }
37 /* родительский процесс */
38 doit(mq1, mq2);
39 Start_time();
40 for (i = 0; i < nloop; i++)
41 doit(mq1, mq2);
42 printf("latency: %.3f usecn", Stop_time() / nloop);
43 Kill(childpid, SIGTERM);
44 Mq_close(mq1);
45 Mq_close(mq2);
46 Mq_unlink(Px_ipc_name(NAMED);
47 Mq_unlink(Px_ipc_name (NAME2));
48 exit(0);
49 }
25-28 Создаются две очереди сообщений, каждая из которых используется для передачи данных в одну сторону. Хотя для очередей Posix можно указывать приоритет сообщений, функция mq_receive всегда возвращает сообщение с наивысшим приоритетом, поэтому мы не можем использовать лишь одну очередь для данного приложения.
Измерение задержки очередей сообщений System V
В листинге А.16 приведен текст программы измерения времени задержки для очередей сообщений System V.
Листинг А.16. Программа измерения времени задержки для очередей сообщений System V//bench/lat_svmsg.c
1 #include "unpipc.h"
2 struct msgbuf p2child = { 1, { 0 } }; /* type = 1 */
3 struct msgbuf child2p = { 2, { 0 } }; /* type = 2 */
4 struct msgbuf inbuf;
5 void
6 doit(int msgid)
7 {
8 Msgsnd(msgid, &p2child, 0, 0);
9 if (Msgrcv(msgid, &inbuf, sizeof(inbuf.mtext), 2, 0) != 0)
10 err_quit("msgrcv error");
11 }
12 int
13 main(int argc, char **argv)
14 {
15 int i, nloop, msgid;
16 pid_t childpid;
17 if (argc != 2)
18 err_quit("usage: lat_svmsg <#loops>");
19 nloop = atoi(argv[1]);
20 msgid = Msgget(IPC_PRIVATE, IPC_CREAT | SVMSG_MODE);
21 if ((childpid = Fork()) == 0) {
22 for(;;) { /* дочерний процесс */
23 if (Msgrcv(msgid, &inbuf, sizeof(inbuf.mtext), 1, 0) != 0)
24 err_quit("msgrcv error");
25 Msgsnd(msgid, &child2p, 0, 0);
26 }
27 exit(0);
28 }
29 /* родительский процесс */
30 doit(msgid);
31 Start_time();
32 for (i = 0; i < nloop; i++)
33 doit(msgid);
34 printf("latency: %.3f usecn", Stop_time() / nloop);
35 Kill(childpid, SIGTERM);
36 Msgctl(msgid, IPC_RMID, NULL);
37 exit(0);
38 }
Мы создаем одну очередь, по которой сообщения передаются в обоих направлениях. Сообщения с типом 1 передаются от родительского процесса дочернему, а сообщения с типом 2 — в обратную сторону. Четвертый аргумент при вызове msgrcv в функции doit имеет значение 2, что обеспечивает получение сообщений только данного типа. Аналогично в дочернем процессе четвертый аргумент msgrcv имеет значение 1.
ПРИМЕЧАНИЕ
В разделах 9.3 и 11.3 мы отмечали, что многие структуры, определенные в ядре, нельзя инициализировать статически, поскольку стандарты Posix.1 и Unix 98 гарантируют лишь наличие определенных полей в этих структурах, но не определяют ни их порядок, ни наличие других полей. В этой программе мы инициализируем структуру msgbuf статически, поскольку очереди сообщений System V гарантируют, что эта структура содержит поле типа сообщения long, за которым следуют передаваемые данные.
Программа измерения задержки интерфейса дверей
Пpoгрaммa измерения задержки для интерфейса дверей дана в листинге А.17. Дочерний процесс создает дверь и связывает с ней функцию server. Родительский процесс открывает дверь и вызывает door_call в цикле. В качестве аргумента передается 1 байт данных, и ничего не возвращается.
Листинг А.17. Программа измерения задержки интерфейса дверей//bench/lat_door.c
1 #include "unpipc.h"
2 void
3 server(void *cookie, char *argp, size_t arg_size,
4 door_desc_t *dp, size_t n_descriptors)
5 {
6 char c;
7 Door_return(&c, sizeof(char), NULL, 0);
8 }
9 int
10 main(int argc, char **argv)
11 {
12 int i, nloop, doorfd, contpipe[2];
13 char c;
14 pid_t childpid;
15 door_arg_t arg;
16 if (argc != 3)
17 err_quit("usage: lat_door <pathname> <#loops>");
18 nloop = atoi(argv[2]);
19 unlink(argv[1]);
20 Close(Open(argv[1], O_CREAT | O_EXCL | O_RDWR, FILE_MODE));
21 Pipe(contpipe);
22 if ((childpid = Fork()) == 0) {
23 doorfd = Door_create(server, NULL, 0);
24 Fattach(doorfd, argv[1]);
25 Write(contpipe[1], &c, 1);
26 for(;;) /* дочерний процесс = сервер */
27 pause();
28 exit(0);
29 }
30 arg.data_ptr = &c; /* родительский процесс = клиент */
31 arg.data_size = sizeof(char);
32 arg.desc_ptr = NULL;
33 arg.desc_num = 0;
34 arg.rbuf = &c;
35 arg.rsize = sizeof(char);
36 if (Read(contpipe[0], &c, 1) != 1) /* ждем создания */
37 err_quit("pipe read error");
38 doorfd = Open(argv[1], O_RDWR);
39 Door_call(doorfd, &arg); /* запуск */
40 Start_time();
41 for (i = 0; i < nloop; i++)
42 Door_call(doorfd, &arg);
43 printf("latency: %.3f usecn", Stop_time() / nloop);
44 Kill(childpid, SIGTERM);
45 unlink(argv[1]);
46 exit(0);
47 }
Программа измерения времени задержки Sun RPC
Для измерения времени задержки Sun RPC мы напишем две программы: клиент и сервер, аналогично измерению полосы пропускания. Мы используем старый файл спецификации RPC, но на этот раз клиент вызывает нулевую процедуру сервера. Вспомните упражнение 16.11: эта процедура не принимает никаких аргументов и ничего не возвращает. Это именно то, что нам нужно, чтобы определить задержку. В листинге А.18 приведен текст клиента. Как и в решении упражнения 16.11, нам нужно воспользоваться clnt_call для вызова нулевой процедуры; в заглушке клиента отсутствует необходимая заглушка для этой процедуры.
Листинг А.18. Клиент Sun RPC для измерения задержки//bench/lat_sunrpc_client.с
1 #include "unpipc.h"
2 #include "lat_sunrpc.h"
3 int
4 main(int argc, char **argv)
5 {
6 int i, nloop;
7 CLIENT *cl;
8 struct timeval tv;
9 if (argc != 4)
10 err_quit("usage: lat_sunrpc_client <hostname> <#loops> <protocol>");
11 nloop = atoi(argv[2]);
12 cl = Clnt_create(argv[1], BW_SUNRPC_PROG, BW_SUNRPC_VERS, argv[3]);
13 tv.tv_sec = 10;
14 tv.tv_usec = 0;
15 Start_time();
16 for (i = 0; i < nloop; i++) {
17 if (clnt_call(cl, NULLPROC, xdr_void, NULL,
18 xdr_void, NULL, tv) != RPC_SUCCESS)
19 err_quit("%s", clnt_sperror(cl, argv[1]));
20 }
21 printf("latency: %.3f usecn", Stop_time() / nloop);
22 exit(0);
23 }
Мы компилируем сервер с функцией, приведенной в листинге А.13, но она все равно не вызывается. Поскольку мы используем rpcgen для построения клиента и сервера, нам нужно определить хотя бы одну процедуру сервера, но мы не обязаны ее вызывать. Причина, по которой мы используем rpcgen, заключается в том, что она автоматически создает функцию main сервера с нулевой процедурой, которая нам нужна.
А.5. Синхронизация потоков: программы
Для измерения времени, уходящего на синхронизацию при использовании различных средств, мы создаем некоторое количество потоков (от одного до пяти, согласно табл. А.4 и А.5), каждый из которых увеличивает счетчик в разделяемой памяти большое количество раз, используя различные формы синхронизации для получения доступа к счетчику.
Взаимные исключения Posix
