Системное программирование в среде Windows

DWORD q_get(queue_t *q, PVOID msg, DWORD msize, DWORD MaxWait) {
 if (q_destroyed (q)) return 1;
 WaitForSingleObject(q->q_guard, INFINITE);
 while (q_empty(q)) {
 SignalObjectAndWait(q->q_guard, q->q_ne, INFINITE, FALSE);
 WaitForSingleObject(q->q_guard, INFINITE);
 }
 /* Удалить сообщение из очереди. */
 q_remove(q, msg, msize);
/* Сигнализировать о том, что очередь не заполнена, поскольку мы удалили сообщение. */
 PulseEvent(q->q_nf);
 ReleaseMutex(q->q_guard);
 return 0;
}

DWORD q_put(queue_t *q, PVOID msg, DWORD msize, DWORD MaxWait) {
 if (q_destroyed(q)) return 1;
 WaitForSingleObject(q->q_guard, INFINITE);
 while(q_full(q)) {
 SignalObjectAndWait(q->q_guard, q->q_nf, INFINITE, FALSE);
 WaitForSingleObject(q->q_guard, INFINITE);
 }
 /* Поместить сообщение в очередь. */
 q_insert(q, msg, msize);
 /* Сигнализировать о том, что очередь не пуста; мы вставили сообщение.*/
 PulseEvent (q->q_ne);
 /* Широковещательная модель CV. */
 ReleaseMutex(q->q_guard);
 return 0;
}

DWORD q_initialize(queue_t *q, DWORD msize, DWORD nmsgs) {
 /* Инициализация очереди, включая ее мьютекс и события. */
 /* Выделить память для всех сообщений. */
 q->q_first = q->q_last = 0;
 q->q_size = nmsgs;
 q->q_destroyed = 0;
 q->q_guard = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);
 q->q_ne = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);
 q->q_nf = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);
 if ((q->msg_array = calloc(nmsgs, msize)) == NULL) return 1;
 return 0; /* Ошибки отсутствуют. */
}

DWORD q_destroy(queue_t *q) {
 if (q_destroyed(q)) return 1;
 /* Освободить все ресурсы, созданные вызовом q_initialize. */
 WaitForSingleObject(q->q_guard, INFINITE);
 q->q_destroyed = 1;
 free(q->msg_array);
 CloseHandle(q->q_ne);
 CloseHandle(q->q_nf);
 ReleaseMutex(q->q_guard);
 CloseHandle(q->q_guard);
 return 0;
}

DWORD q_destroyed(queue_t *q) {
 return (q->q_destroyed);
}

DWORD q_empty(queue_t *q) {
 return (q->q_first == q->q_last);
}

DWORD q_full(queue_t *q) {
 return ((q->q_last – q->q_first) == 1 || (q->q_first == q->q_size-l && q->q_last == 0));
}

DWORD q_remove(queue_t *q, PVOID msg, DWORD msize) {
 char *pm;
 pm = (char *)q->msg_array;
/* Удалить наиболее давнее ("первое") сообщение. */
 memcpy(msg, pm + (q->q_first * msize), msize);
 q->q_first = ((q->q_first + 1) % q->q_size);
 return 0; /* Ошибки отсутствуют. */
}

DWORD q_insert(queue_t *q, PVOID msg, DWORD msize) {
 char *pm;
 pm = (char *)q->msg_array;
 /* Добавить новое ("последнее") сообщение. */
 if (q_full(q)) return 1; /* Ошибка – очередь заполнена. */
 memcpy(pm + (q->q_last * msize), msg, msize);
 q->q_last = ((q->q_last + 1) % q->q_size);
 return 0;
}

Комментарии по поводу функций управления очередью с точки зрения производительности

В приложении В представлены данные, характеризующие производительность программы 10.5, в которой используются функции управления очередью. Приведенные ниже замечания по поводу различных факторов, которые могут оказывать влияние на производительность, основываются на этих данных. Программные коды упоминаемых ниже альтернативных вариантов реализации находятся на Web-сайте книги.

• В данной реализации используется широковещательная модель ("вручную сбрасываемое событие/PulseEvent"), обеспечивающая поддержку общего случая, когда один поток может запрашивать или создавать несколько сообщений. Если такая общность не требуется, можно использовать сигнальную модель ("автоматически сбрасываемое событие/SetEvent"), которая, к тому же, обеспечит значительно более высокую производительность, поскольку для тестирования предиката будет освобождаться только один поток. На Web-сайте находится файл QueueObj_Sig.с, содержащий исходный код, в котором вместо широковещательной модели используется сигнальная модель.

• Использование для защиты объекта очереди объекта CRITICAL_SECTION вместо мьютекса также может привести к повышению производительности. Однако в этом случае вместо функции SignalObjectAndWait следует использовать функцию EnterCriticalSection с последующим ожиданием события. Этот альтернативный подход иллюстрируется двумя файлами — QueueObjCS.с и QueueObjCS_Sig.с, находящимися на Web-сайте книги.

• На Web-сайте находятся два других файла с исходными кодами — QueueObj_noSOAW.с и QueueObjSig_noSOAW.с, в которых функция SignalObjectAndWait не используется и которые обеспечивают выполнение программы под управлением Windows 9x.