QNX/UNIX: Анатомия параллелизма

 }

Этот способ иногда хорошо «срабатывает» для данных типа символьных строк, представленных в стандарте языка С (однако используется он не часто):

 void* ThreadProc(void *data) {
  ...
  // можно даже не делать копию - это уже копия:
  printf("%s", (char*)data);
 }
 ...
 while (true) {
  char *data = ... /* инициализация данных */;
  if ( /* нечто */ )
  pthread_create(NULL, &attr, &ThreadProc, strdup(data));
 }

2. Для передачи параметра скалярного типа ( char, short, int), не превышающего размер указателя, очень часто в самых разнообразных источниках [1, 3] можно увидеть такой трюк, когда указателю присваивается непосредственное значение скалярной величины:

 // функция потока:
 void* ThreadProc(void* data) {
  // ... выполняется обработка, используя значение параметра (char)data
  return NULL;
 }

 // порождающий потоки код:
 while (true) {
  char data = /* инициализация параметра */;
  if ( /* ожидаем нечто */ )
  pthread_create(NULL, &attr, &ThreadProc, (void*)data);
 }

Или даже так:

 pthread_create(NULL, &attr, &ThreadProc, (void*)5);
 pthread_create(NULL, &attr, &ThreadProc, (void*)(x + y));

Положительной стороной этого решения (которое тем не менее остается трюкачеством) является то, что параметр в ThreadProc передается по значению, то есть неявным копированием, и любые последующие манипуляции с ним не приведут к порче переданного значения. Таким образом, в ThreadProc нет необходимости создавать локальную копию полученного параметра.

3. Создание экземпляра данных в родительскомпотоке для каждого нового экземпляра создаваемого потока сгарантированным уничтожением экземпляра данных при завершении порожденногопотока:

 void* ThreadProc(void *data) {
  // используем экземпляр data без копирования ...
  ...
  delete data;
  return NULL;
 }
 ...
 if ( /* нечто */ ) {
  // создание экземпляра вместе с инициализацией
  // (предполагаем, что для DataParam ранее определен
  // копирующий конструктор):
  pthread_create(NULL, &attr, &ThreadProc, new DataParam(data));
 }

Это один из самых безошибочно срабатывающих способов, и единственным его недостатком является то, что объекты создаются в одной структурной единице (родителе), а уничтожаться должны в другой (потомке), которые иногда даже размещаются в различных файлах программного кода, а ошибки с парностью операций над динамической памятью обходятся очень дорого.

4. «Ручной» вызов диспетчеризации в порождающем потоке, по крайней мере при дисциплине по умолчанию для QNX — round-robin:

 if ( /* нечто */ ) {
  pthread_create(NULL, &attr, &ThreadProc, &data);
  sched_yield;
 }

Мы не можем произвольно изменять последовательность выполнения потоков (чем нарушили бы принципы диспетчеризации) и не можем утверждать, что при наличии многих потоков именно только что порожденный поток получит управление. Но после выполнения sched_yield мы можем гарантировать, что родительский поток будет помещен именно в хвосточереди потоков равных приоритетов, готовых к исполнению, и его активизация произойдет позже всех наличных в системе потоков, в том числе и последнего порожденного.

Примечание

В этом месте внимательный читатель вправе оживиться: «Обманывают, обвешивают…». Да, описываемое здесь экзотическое решение не совсем корректно с позиции уже упоминавшегося определения Э. Дейкстры «слабосвязанных процессов» и независимости результата от относительных скоростей: в SMP-системе при количестве процессоров, большем, чем количество параллельных потоков, это решение не будет работать так, как мы ему предписываем. Но к настоящему времени такое «стечение обстоятельств» может быть либо чисто теоретически умозрительным, либо возникать на экспериментальных единичных образцах SMP, содержащих десятки и сотни процессоров…, но где QNX, насколько нам известно, не используется.

В этом варианте и в порожденном потоке можно симметрично сделать так:

 void* ThreadProc(void *data) {
  struct DataParam copy(*data);
  sched_yield;
  ...
 }

Примечание

Иногда для выражения этой техники используется и такая, в общем несколько небрежная, форма записи:

 pthread_create(NULL, &attr, &ThreadProc, &data);
 delay(1); // вместо sched_yield

Фокус здесь состоит не в том, что 1 миллисекунда — это время, заведомо достаточное для копирования экземпляра данных, а в том, что POSIX определяет, что операция delay(а также все родственные ей функции: sleep, nanosleep и другие функции пассивной задержки) является операцией пассивногоожидания и должна сопровождаться принудительной диспетчеризацией.

5. Создание потока с приоритетом выше, чем родительский, с последующим возвратом его приоритета на прежний уровень после выполнения требуемой инициализации копии:

 void* ThreadProc(void* data) {
  struct sched_param param;
  int policy;
  pthread_getschedparam(pthread_self, &policy, &param);
  param.sched_priority -= 2;
  // инициализация копии блока данных
  ...
  pthread_setschedparam(pthread_self, policy, &param);
  ...
  return NULL;
 }
 ...
 if ( /* нечто */ ) {
  pthread_attr_t attr;
  pthread_attr_init(&attr);
  pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
  pthread_attr_setinheritsched(&attr, PTHREAD_EXPLICIT_SCHED);