Введение в QNX/Neutrino 2. Руководство по программированию приложений реального времени в QNX Realtime Platform

Кёртен Роб

вектор ввода/вывода (I/O Vector, сокр. IOV)

Структура, в которой каждый элемент содержит указатель и длину. Обычно применяются не одиночные векторы ввода/ вывода, а массивы векторов — такой массив структур из указателей и длин определяет список фрагментов сообщения для операции фрагментации/дефрагментации (scatter/gather), позволяющей выполнять обмен сообщениями намного эффективнее (в противном случае, чтобы сформировать один непрерывный буфер, данные пришлось бы копировать по отдельности).

взаимная блокировка (deadlock)

Аварийная

ситуация, которая возникает, когда два потока взаимно заблокированы, ожидая друг от друга ответ. Это состояние можно легко воспроизвести: просто заставьте два потока отправить друг другу сообщение — с этого момента оба потока перейдут в состояние ожидания ответа. Поскольку оба потока блокированы, они не имеют возможности ответить, следовательно, наблюдается тупиковая ситуация. Для исключения взаимной блокировки клиенты и серверы должны придерживаться иерархического принципа обмена.

виртуальная память (virtual memory)

Система виртуальной памяти — это система, в которой виртуальное адресное пространство может, но не обязательно, быть преобразовано на основе взаимно-однозначного соответствия с физическим адресным пространством. Типовым примером этого (на момент написания книги в QNX/Neutrino это не поддерживается) является система «со страничной организацией памяти», где в случае недостатка ОЗУ некоторые фрагменты адресного пространства процессов могут быть выгружены на диск. Что QNX/Neutrino действительно поддерживает, так это динамическое распределение стековых страниц.

виртуальный адрес (virtual address)

Адрес, которому не обязательно соответствует физический адрес. В QNX/Neutrino все потоки работают в режиме виртуальной адресации, когда виртуальные адреса транслируются в физические при помощи диспетчера памяти. Сравните с понятиями «физический адрес» и «виртуальная память».

выравнивание (alignment)

Выравнивание — характеристика операции, при которой доступ к N-байтовому элементу данных должен выполняться только по адресу, кратному N. Например, чтобы обратиться к 4-байтовому целому числу, адрес этого целого числа должен быть кратным 4 байтам (например, 0x2304B008, а не 0x2304B009). В архитектуре некоторых процессоров (CPU) при попытке невыровненного доступа генерируется ошибка выравнивания (alignment fault). В архитектуре других процессоров (например, x86) невыровненный доступ осуществляется медленнее, чем выровненный доступ.

диспетчер памяти (Memory Management Unit, сокр. MMU)

Аппаратный блок (обычно интегрированный с центральным процессором), который обеспечивает трансляцию виртуальных адресов в физические и может использоваться для реализации системы виртуальной памяти. В QNX/Neutrino главным преимуществом применения диспетчер памяти является возможность обнаружить момент, когда поток обращается к виртуальному адресу, который не отображен в адресное пространство соответствующего процесса.

диспетчеризация FIFO (FIFO scheduling)

При диспетчеризации FIFO (First In — First Out) поток будет использовать процессор до тех пор,

пока поток с более высоким приоритетом не перейдет в состояние готовности, или пока поток добровольно не освободит процессор. Если не существует потоков с более высокими приоритетами, и поток добровольно не освобождает процессор, он будет выполняться вечно. Сопоставьте с карусельной диспетчеризацией.

идентификатор отправителя (receive ID)

Когда сервер принимает сообщение от клиента, функции сервера MsgReceive или MsgReceivev возвращают идентификатор отправителя (часто сокращенно в программах называемый «rcvid»). Этот идентификатор rcvid затем используется по отношению к заблокированному клиенту как дескриптор, позволяя серверу отправить клиенту ответ с данными, там самым разблокировав его. После использования rcvid для ответа клиенту, он перестает иметь значение для всех вызовов функций, кроме функции MsgDeliverEvent.

идентификатор соединения (connection ID, сокр. CID)

Дескриптор, возвращаемый функцией ConnectAttach (на клиентской стороне) и используемый для всех операций обмена данными между клиентом и сервером. Идентификатор соединения аналогичен дескриптору файла в терминах стандартной библиотеки языка Си — иными словами, когда функция open в QNX/Neutrino возвращает дескриптор файла, реально возвращается идентификатор соединения.

иерархический принцип обмена (send hierarchy)

Принятая в QNX/Neutrino концепция, в силу которой отправляемые сообщения передаются в одном направлении, а ответы на сообщения — в другом. Основной целью реализации иерархического принципа обмена является необходимость исключения состояния взаимной блокировки потоков. Иерархический принцип реализуется назначением клиентам и серверам «уровней иерархии» и обеспечения того, чтобы сообщения передавались только на более высокий уровень иерархии. Это исключает ситуации взаимной блокировки, когда два потока посылают сообщения друг другу, потому что такая ситуация нарушила бы принцип — поток не должен отправлять сообщения другому, если тот находится на нижнем уровне иерархии.

импульс (pulse)

Неблокирующее сообщение, получаемое аналогично обычному сообщению. Это сообщение является неблокирующим для отправителя; получатель же может ожидать его применением стандартных функций обмена сообщениями (MsgReceive и MsgReceivev) или же, если необходимо ждать именно импульса, то при помощи функции MsgReceivePulse. В то время как большинство сообщений обычно посылаются от клиента к серверу, импульсы обычно пересылаются в противоположном направлении, чтобы не нарушать иерархический принцип обмена (это вызвало бы взаимную блокировку). Сравните с сигналом.