Параллельное и распределенное программирование на С++

/* sem.h */

struct semaphore {

pthread_mutex_t lock;

pthread_cond_t nonzero;

unsigned count;

};

typedef struct semaphore semaphore_t;

semaphore_t *semaphore_create (char *semaphore_name);

semaphore_t *semaphore_open (char *semaphore_name);

void semaphore_post (semaphore_t *semap);

void semaphore_wait (semaphore_t *semap); void semaphore_close (semaphore_t *semap);

/* sem.c */

#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <sys/mman.h> #include <fcntl.h> #include <pthread.h> #include 11 sem .h»

semaphore_t *

semaphore_create (char * semaphore_name) t

int fd;

semaphore_t * semap; pthread_mutexattr_t psharedm;

pthread_condattr_t psharedc;

fd = open(semaphore_name, O_RDWR | O_CREAT | O_EXCL, Оббб); if (fd <0)

return (NULL); (void) ftruncate (fd, sizeof (semaphore_t)); (void) pthread_mutexattr_init (&psharedm); (void) pthread_mutexattr_setpshared(&psharedm,

PTHREAD_PROCESS_SHARED) ;

(void) pthread_condattr_init (&psharedc); (void) pthread_condattr_setpshared (&psharedc

PTHREAD_PROCESS_SHARED);

semap = (semaphore_t *) mmap (NULL, sizeof (semaphore_t),

PR0T_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, О);

close (fd);

(void) pthread_mutex_init (&semap->lock, &psharedm);

(void) pthread_cond_init (&semap->nonzero, &psharedc); semap->count = 0; return (semap);

}

semaphore_t *

semaphore_open (char *semaphore_name) {

int fd;

semaphore_t *semap;

fd = open (semaphore_name, O_RDWR, 0666); if (fd <0)

return (NULL);

semap = (semaphore_t *) mmap (NULL, sizeof (semaphore_t),

PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, f d, 0) ;

close (fd); return (semap);

}

void

semaphore_post (semaphore_t *semap) {

pthread_mutex_lock (&semap->lock); if (semap->count == 0)

pthread_cond_signal (&semapx->nonzero); semap->count++;

pthread_mutex_unlock (&semap->lock);

}

void

semaphore_wait (semaphore_t * semap) {

pthread_mutex_lock (&semap->lock); while (semap->count == 0)

pthread_cond_wait (&semap->nonzero, &semap->lock); semap->count--;

pthread_mutex_unlock (&semap->lock);

}

void

semaphore_close (semaphore_t *semap) {

munmap ((void *) semap, sizeof (semaphore_t));

}

Следующий код обеспечивает выполнение трех отдельных процессов, которые создают семафор в файле /tmp/semaphore, отправляют сигналы и ожидают его освобождения. После того как семафор создан, программы сигнализации и ожидания инкрементируют и декрементируют счетчик семафора, несмотря на то, что они сами не инициализировали семафор.

/* create.c */

# include «pthread. h»

#include «sem.h»

int main() {

semaphore_t * semap;

semap = semaphore_create («/ tmp/semaphore») ; if (semap == NULL)

exit(l); semaphore_close (semap) ,-return (0);

}

/* post */

# include «pthread. h»

#include «sem.h»

int main() {

semaphore_t *semap;

semap = semaphore_open ("/tmp/semaphore»);

if (semap == NULL)

exit (1);

semaphore_post (semap);

semaphore_close (semap);

return (0);

}

/* wait */

#include «pthread.h»

#include «sem.h» int

main () {

semaphore_t *semap;

semap = semaphore_open ("/tmp/semaphore ¹¹ ); if (semap == NULL)

exit (1); semaphore_wait (semap); semaphore_close (semap); return (0);

}

Будущие направления

Отсутствуют.

Смотри также

pthread_cond_destroy (), pthread_create (), pthread_mutex_destroy (), pthread_mutexattr_destroy (), том Base Definitions стандарта IEEE Std 1003.1-2001,<pthread.h>.

Последовательность внесения изменений

Функции впервые реализованы в выпуске Issue 5. Включены для согласования с расширением POSIX Threads Extension.

Issue 6

Функции pthread_mutexattr_destroy() и pthread_mutexattr_init () отмечены как часть опции Threads.

Раздел «Ошибки» был отредактирован путем при м енения интерпретации IEEE PASC Interpretation 1003.1с #27.

pthread_mutexattr_getprioceiling, pthread_mutexattr_setprioceiling

Имя

pthread_mutexattr_getprioceiling, pthread_mutexattr_setprioceiling

Синопсис

THR #include <pthread.h> TPP

int pthread_mutexattr_getprioceiling (

const pthread_mutexattr_t *restrict attr, int *restrict prioceiling); int pthread_mutexattr_setprioceiling (

pthread_mutexattr_t *attr, int prioceiling);

Описание

Функции pthread_mutexattr_getprioceiling() и pthread_mute-xattr_setprioceiling () используются для считывания и установки соответственно атрибута prioceiling в объекте атрибутов м ьютекса, адресуе м о г о параметром attr, который был ранее создан с помо щ ью функции pthread_mutexattr_init ().

Атрибут prioceiling содержит предельное значение приоритета инициализированных мьютексов. Значения атрибута prioceiling ограничены границами диапазона приоритетов, определенного для стратегии планирования, соответствующей значению SCHED_FIFO.

Значение атрибута prioceiling — это минимальный уровень приоритета, на котором еще выполняется критический раздел, защищаемый мьютексом. Чтобы избежать инверсии приоритетов, предельное значение приоритета мьютекса устанавливается выше самого высокого приоритета всех потоков, которые могут блокировать этот мьютекс, или равным ему.

Возвращаемые значения

При успешно м завершении функции pthread_mutexattr_getprioceiling() и pthread_mutexattr_setprioceiling() возвращают нулевое значение; в противном случае — код ошибки, обозначающий ее характер.

Ошибки

Функции pthread_mutexattr_getprioceiling () и pthread_mutexattr_setprioceiling () могут завершиться неудачно, если:

[EINVAL] значение, заданное пара м етро м attr, или пара м етро м prioceiling, недействительно;

[EPERM] инициатор вызова не обладает привеле г ия м и для выполнения этой операции.

Эти функции не возвра щ ают код ошибки [EINTR].

pthread_mutexattr_getprioceiling, pthread_mutexattr_setprioceiling — функции считывания и установки атрибута prioceiling в объекте агрибутов м ьютекса (REALTIME THREADS).

Примеры

Отсутствуют.

Замечания по использованию

Отсутствуют.

Логическое обоснование

Отсутствует.

Будущие направления

Отсутствуют.

Смотри также

pthread_cond_destroy(), pthread_create(), pthread_mutex_destroy(), том Base Definitions стандарта1ЕЕЕ Std 1003.1-2001, <pthread.h>.

Последовательность внесения изменений

Функции впервые реализованы в выпуске Issue 5. Включены для со г ласования с расширением POSIX Threads Extension.

Отмечены как часть группы Realtime Threads Feature Group.

Issue 6

Функции pthread_mutexattr_getprioceiling() и pthread_mutexattr_setp-rioceiling () отмечены как часть опций Threads и Thread Priority Protection.

Код ошибки [ENOSYS] был исключен, поскольку его нет смысла учитывать, если реализация не под д ерживает опцию Thread Priority Protection.

Ко д ошибки [ENOTSUP] был исключен, поскольку эти функции не имеют аргумента protocol.

В целях согласования со стан д артом ISO/IEC 9899: 1999 в прототип функции pthread_mutexattr_getprioceiling() было д обавлено ключевое слово restrict.

pthread_mutexattr_setprotocol, pthread_mutexattr_getprotocol