Параллельное и распределенное программирование на С++ - Хьюз Камерон
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
int pthread_attr_setscope(pthread_attr_t *attr,
int contentionscope);
int pthread_attr_getscope(
const pthread_attr_t *restrict_attr,
int *restrict contentionscope) ;
Функция pthread_attr_setscope() устанавливает член объекта атрибутов потока (заданного параметром attr), связанный с областью конкуренции. Область конкуренции потока будет установлена равной значению параметра contentionscope, который может принимать следующие значения.
PTHREAD_SCOPE_SYSTEM Область конкуренции системного уровня PTHREAD_SCOPE_PROCESS Область конкуренции уровня процесса
Функция pthread_attr_getscope() возвращает атрибут области конкуренции из объекта атрибутов потока, заданного параметром attr. При успешном выполнении значение области конкуренции сохраняется в параметре contentionscope. Обе функции при успешном выполнении возвращают число 0 , в противном случае — код ошибки-
Использование функции sysconf ()
Знание пределов, устанавливаемых системой на использование ресурсов, позволит вашему приложению эффективно управлять ресурсами. Например, максимальное количество потоков, приходящихся на один процесс, составляет верхнюю границу числа рабочих потоков, которое может быть создано процессом. Функция sysconf () используется для получения текущего значения конфигурируемых системных пределов или опций
Синопсис
#include <unistd.h>
#include <limits.h>
Параметр name - это запрашиваемая системная переменная. Функция возвращает значения, соответствующие стандарту POSIX IEEE Std. 1003.1-2001 для заданных системных переменных. Эти значения можно сравнить с константами, определенными вашей реализацией стандарта, чтобы узнать, насколько они согласуются между собой. Для ряда системных переменных существуют константы-аналоги, относящиеся к потокам, процессам и семафорам (см. табл. 4.8).
Если параметр name не действителен, функция sysconf () возвращает число -1 и устанавливает переменную errno, свидетельствующую об ошибке. Однако для заданного параметра name предел может быть не определен, и функция может возвращать число -1 как действительное значение. В этом случае переменная errno не устанавливается. Необходимо отметить, что неопределенный предел не означает безграничность ресурса Это просто означает, что не определен максимальный предел и (при условии доступности системных ресурсов) могут поддерживаться более высокие предельные значения. Рассмотрим пример вызова функции sysconf ():
if(PTHREAD_STACK_MIN == (sysconf(_SC_THREAD_STACK_MIN))){
//...
}
Значение константы PTHREAD_STACK_MIN сравнивается со значением, возвращаемым функцией sysconf (), вызванной с параметром _SC_THREAD_STACK_MIN.
Таблица4 .8. Системные переменные и соответствующие им символьные константы
Переменная
Значение
Описание
_SC_THREADS
_POSIX_THREADS
Поддерживает потоки
_SC_THREAD_ATTR_ STACKADDR
_POSIX_THREAD_ATTR_ STACKADDR
Поддерживает атрибут адреса стека потока
_SC_THREAD_ATTR_ STACKSIZE
_POSIX_THREAD_ATTR_ STACKSIZE
Поддерживает атрибут размера стека потока
_SC_THREAD_STACK_ MIN
PTHREAD_STACK_MIN
Минимальный размер стека потока в байтах
_SC_THREAD_THREADS_MAX
PTHREAD_THREADS MAX
Максимальное количество потоков на процесс
_SC_THREAD_KEYS_MAX
PTHREAD_KEYS_MAX
Максимальное количество ключей на процесс
_SC_THREAD_PRIO_INHERIT
_POSIX_THREAD_PRIO_ INHERIT
Поддерживает опцию наследования приоритета
_SC_THREAD_PRIO
_POSIX THREAD_PRIO
Поддерживает опцию приоритета потока
_SC_THREAD_PRIORITY_ SCHEDULING
_POSIX_THREAD_PRIORITY_SCHEDULING
Поддерживает опцию планирования приоритета потока
_SC_THREAD_PROCESS_SHARED
_POSIX_THREAD_PROCESS_SHARED
Поддерживает синхронизацию на уровне процесса
_SC_THREAD_SAFE_ FUNCTIONS
_POSIX_THREAD_SAFE_FUNCTIONS
Поддерживает функции безопасности потока
_SC_THREAD_ DESTRUCTOR_ ITERATIONS
_PTHREAD_THREAD_DESTRUCTOR_ITERATIONS
Определяет количество попыток, направленных на разрушение потоковых данных при завершении потока
_SC_CHILD_MAX
CHILD_MAX
Максимальное количество процессов, разрешенных для UID
_SC_PRIORITY_ SCHEDULING
_POSIX_PRIORITY_ SCHEDULING
Поддерживает планирование процессов
_SC_REALTIME_ SIGNALS
_POSIX_REALTIME_SIGNALS
Поддерживает сигналы реального времени
_SC_XOPEN_REALTIME_THREADS
_XOPEN_REALTIME_ THREADS
Поддерживает группу потоковых средств реального времени X/Open POSIX
_SC_STREAM_MAX
STREAM_MAX
Определяет количество потоков данных, которые один процесс может открыть одновременно
_SC_SEMAPHORES
_POSIX_SEMAPHORES
Поддерживает семафоры
_SC_SEM_NSEMS_MAX
SEM_NSEMS_MAX
Определяет максимальное количество семафоров, которое может иметь процесс
_SC_SEM_VALUE_MAX
SEM_VALUE_MAX
Определяет максимальное значение, которое может иметь семафор
_SC_SHARED_MEMORY_ OBJECTS
_POSIX_SHARED_MEMORY_OBJECTS
Поддерживает объекты общей памяти
Управление критическими разделами
Параллельно выполняемые процессы (или потоки в одном процессе) могут совместно использовать структуры данных, переменные или отдельные данные. Разделение глобальной памяти позволяет процессам или потокам взаимодействовать друг с другом и получать доступ к общим данным. При использовании нескольких процессов разделяемая глобальная память является внешней по отношению к ним. Внешнюю структуру данных можно использовать для передачи данных или команд между процессами. Если же необходимо организовать взаимодействие потоков, то они могут иметь доступ к структурам данных или переменным, являющимся частью одного и того же процесса, которому они принадлежат.
Если существуют процессы или потоки, которые получают доступ к разделяемым модифицируемым данным, структурам данных или переменным, то все эти данные находятся в критической области (или разделе) кода процессов или потоков. Критический раздел кода — это та его часть, в которой обеспечивается доступ потока или процесса к разделяемому блоку модифицируемой памяти и обработка соответствующих данных. Отнесение раздела кода к критическому можно использовать для управления состоянием «гонок». Например, создаваемые в программе два потока, поток А и поток В, используются для поиска нескольких ключевых слов во всех файлах системы. Поток А просматривает текстовые файлы в каждом каталоге и записывает нужные пути в списочную структуру данных TextFiles, а затем инкрементирует переменную FileCount. Поток В выделяет имена файлов из списка TextFiles, декрементирует переменную FileCount, после чего просматривает файл на предмет поиска в нем заданных ключевых слов. Файл, который их содержит, переписывается в другой файл, и инкрементируется еще одна переменная FoundCount. К переменной FoundCount поток А доступа не имеет. Потоки А и В могут выполняться одновременно на отдельных процессорах. Поток А выполняется до тех пор, пока не будут просмотрены все каталоги, в то время как поток В просматривает каждый файл, путь к которому выделен из переменной TextFiles. Упомянутый список поддерживается в отсортированном порядке, и в любой момент его содержимое можно отобразить на экране.
