Введение в QNX/Neutrino 2. Руководство по программированию приложений реального времени в QNX Realtime Platform
Шрифт:
Предположим, что у вас есть процесс, и вы еще не создали никаких потоков (т.е., вы работаете с одним потоком — тем, который вызвал функцию main). Если вызвать функцию fork, то будет создан другой процесс, и тоже с одним потоком.
Это был простейший пример.
Теперь предположим, что в вашем процессе вы вызвали pthread_create для создания другого потока. Если вы теперь вызовете функцию fork, она возвратит ENOSYS (что означает, что функция не поддерживается)! Почему так?
Вы можете верить этому или нет,
Такая реализация была сделана преднамеренно, и причина этого кроется в потоках и мутексах. Если бы этого ограничения не было (и оно может быть снято в будущих версиях QNX/ Neutrino), то вновь созданный процесс, как и предполагается, имел бы то же самое число потоков, что и исходный. Однако, тут возникает сложность, потому что некоторые из исходных потоков могут являться владельцами мутексов. Поскольку вновь создаваемый процесс имеет ту же область данных, что и исходный, библиотека должна была бы отслеживать, какие мутексы принадлежат каким потокам в исходном процессе, и затем дублировать принадлежность мутексов в новом процессе. Это не является невозможным: есть функция, называемая pthread_atfork, которая обеспечивает процессу возможность обрабатывать такие ситуации. Однако, на момент написания этой книги функциональные возможности pthread_atfork используются не всеми мутексами в Си-библиотеке QNX/Neutrino.
Очевидно, если вы переносите в QNX/Neutrino программу из другой ОС, вы пожелаете использовать те же механизмы, что и в исходной программе. Я бы посоветовал избегать в новом коде применения функции fork, и вот почему:
• функция fork не работает с несколькими потоками — см. выше;
• при работе с fork в условиях многопоточности вы должны будете зарегистрировать обработчик pthread_atfork и локировать каждый мутекс по отдельности перед собственно ветвлением, а это усложнит структуру программы;
• дочерние процессы, созданные fork, копируют все открытые дескрипторы файлов. Как мы увидим позже в главе «Администратор ресурсов», это требует много дополнительных усилий, которые может быть совершенно напрасными, если дочерний процесс затем сразу сделает exec и тем самым закроет все открытые дескрипторы.
Выбор между семействами функций vfork и spawn сводится к переносимости, а также того, что должны делать родительский и дочерний процесс. Функция vfork задержит выполнение до тех пор, пока дочерний процесс не вызовет exec или не завершится, тогда как семейство spawn может позволить работать обоим процессам одновременно. Впрочем, в разных ОС поведение функции vfork может несколько отличаться.
Запуск
Теперь, когда мы знаем, как запустить другой процесс, давайте рассмотрим, как осуществить запуск другого потока.
Любой поток может создать другой поток в том же самом процессе; на это не налагается никаких ограничений (за исключением объема памяти, конечно!) Наиболее общий путь реализации этого — использование вызова функций POSIX pthread_create:
Функция pthread_create имеет четыре аргумента :
thread | указатель на pthread_t , где хранится идентификатор потока |
attr | атрибутная запись |
start_routine | подпрограмма, с которой начинается поток |
arg | параметр, который передается подпрограмме start_routine |
Отметим, что указатель thread и атрибутная запись (attr) — необязательные элементы, вы может передавать вместо них NULL.
Параметр thread может использоваться для хранения идентификатора вновь создаваемого потока. Обратите внимание, что в примерах, приведенных ниже, мы передадим NULL, обозначив этим, что мы не заботимся о том, какой идентификатор будет иметь вновь создаваемый поток.
Если бы нам было до этого дело, мы бы сделали так:
Такое применение совершенно типично, потому что вам часто может потребоваться знать, какой поток выполняет какой участок кода.
Новый поток начинает выполнение с функции start_routine, с параметром arg.
Когда вы осуществляете запуск нового потока, он может следовать ряду четко определенных установок по умолчанию, или же вы можете явно задать его характеристики.
Прежде, чем мы перейдем к обсуждению задания атрибутов потока, рассмотрим тип данных