QNX/UNIX: Анатомия параллелизма - Цилюрик Олег Иванович

 return (ClockCycles() - tb) * 1000 / cps;

}

const int MSGLEN = 80;

// потоковая функция сервера:

void* server(void* chid) {

 int rcvid;

 char message[MSGLEN];

 while (true) {

  rcvid = MsgReceive((int)chid, message, MSGLEN, NULL);

  sprintf(message + strlen(message), "[%07llu] ... ", mark());

  delay(TEMP); // имитация обслуживания

  sprintf(message + strlen(message), [%07llu]->", mark());

  MsgReply(rcvid, EOK, message, strlen(message) + 1);

 }

 return NULL;

}

// потоковая функция клиента:

void* client(void* data) {

 while (true) {

  char message[MSGLEN];

  sprintf(message, "%d:t[%07llu]->", pthread_self(), mark());

  MsgSend((int)data, message, strlen(message) + 1, message, MSGLEN);

  sprintf(message + strlen(message), "[%07llu]", mark());

  cout << message << endl;

  static unsigned int seed = 0;

  delay(numclient*(((long)rand_r(&seed ) * TEMP / RAND_MAX) + TEMP));

  // имитация вычислений...

 }

 return NULL;

}

int main(int argc, char** argv) {

 // 1-й параметр - число потоков клиентов:

 if (argc > 1 && atoi(argv[1]) > 0)

  numclient = atoi(argv[1]);

 tb = ClockCycles();

 int chid = ChannelCreate(0);

 if (pthread_create(NULL, NULL, server, (void*)chid) != EOK)

  perror("server create"), exit(EXIT_FAILURE);

 for (int i = 0; i < numclient; i++)

  if (pthread_create(NULL, NULL, client,

   (void*)ConnectAttach(0, 0, chid, _NTO_SIDE_CHANNEL, 0)) != EOK)

   perror("client create"), exit(EXIT_FAILURE);

 sigpause(SIGINT);

 return EXIT_SUCCESS;

}

Все происходит в рамках единого процесса:

• Создается единый поток сервера, ожидающий сообщений от клиентов и отвечающий на них.

• Создается N потоков клиентов (задается параметром командной строки запуска приложения), которые будут обращаться к серверу.

• К одному каналу сервера устанавливается N соединений от клиентов.

• Канал прослушивания для сервера и идентификаторы соединений для клиентов сознательно создаются в главном потоке (т.e. вне потоков, которые их будут использовать); их значения поступают в потоки (сервера и клиентов) как параметры потоковых функций (трюк с подменой целочисленных значений на указатели мы рассматривали ранее).

• Сообщение продвигается от клиента к серверу и обратно к клиенту; в ходе пересылки объем сообщения нарастает: оно образуется конкатенацией полей, добавляемых последовательно клиентом, сервером и снова клиентом.

• В результате полного цикла обмена сообщением в теле самого сообщения формируется текст, содержащий 5 последовательных полей — идентификатор потока клиента (обращающегося с сообщением) и 4 абсолютные временные метки (в миллисекундах): передачи сообщения клиентом, приема сообщения сервером (начало обработки), ответа на сообщение сервером (конец обработки), приема ответа клиентом.

Запустим полученное приложение, например, так:

# n1 5

И прежде чем обсуждать результаты его работы, понаблюдаем состояния (блокировки) его потоков командой pidin(с другого терминала, естественно). Вот несколько «снимков» состояний, здесь можно наблюдать весь спектр блокированных состояний, о которых говорилось выше:

5546027 1 ./n1  10r SIGSUSPEND

5546027 2 ./n1  10r NANOSLEEP

5546027 3 ./n1  10r NANOSLEEP

5546027 4 ./n1  10r SEND       5546027

5546027 5 ./n1  10r REPLY      5546027

5546027 6 ./n1  10r NANOSLEEP

5546027 7 ./n1  10r NANOSLEEP

5730347 1 ./n1  10r SIGSUSPEND

5730347 2 ./n1  10r RECEIVE 1

5730347 3 ./n1  10r NANOSLEEP

5730347 4 ./n1  10r NANOSLEEP

5730347 5 ./n1  10r NANOSLEEP

5730347 6 ./n1  10r NANOSLEEP

5730347 7 ./n1  10r NANOSLEEP

А теперь рассмотрим результаты выполнения (на меньшем числе потоков клиентов, которое легче анализировать):

# n1 3

3: [0000000]->[0000000] ... [0000501]->[0000501]

4: [0000000]->[0000501] ... [0001003]->[0001003]

5: [0000000]->[0001003] ... [0001505]->[0001505]

3: [0002003]->[0002003] ... [0002504]->[0002505]

5: [0003462]->[0003462] ... [0003964]->[0003964]

4: [0003485]->[0003964] ... [0004466]->[0004466]

3: [0005017]->[0005017] ... [0005518]->[0005518]

5: [0005624]->[0005624] ... [0006126]->[0006126]

4: [0006741]->[0006741] ... [0007243]->[0007243]