UNIX: взаимодействие процессов

Листинг 15.7. Функция pr_thread_id: возвращает небольшой целочисленный идентификатор потока

//lib/wrappthread.c
245 long
246 pr_thread_id(pthread_t *ptr)
247 {
248 #if defined(sun)
249 return((ptr == NULL) ? pthread_self : *ptr); /* Solaris */
250 #elif defined(__osf__) && defined(__alpha)
251 pthread_t tid;
252 tid = (ptr == NULL) ? pthread_self : *ptr; /* Digital Unix */
253 return(pthread_getsequence_np(tid));
254 #else
255 /* прочие системы */
256 return((ptr == NULL) ? pthread_self : *ptr);
257 #endif
258 }

Если в данной реализации идентификатор потока не является небольшим целым числом, функция может быть сложнее. Она может осуществлять отображение значений типа pthread_t в целые числа и сохранять эти отображения для последующих вызовов в массиве или связном списке. Эта задача решена в функции thread_name в книге [13].

Вернемся к программе из листинга 15.6. Запустим ее три раза подряд. Поскольку нам приходится ждать возвращения подсказки интерпретатора, чтобы запустить клиент еще раз, мы можем быть уверены, что каждый раз выполняется пятисекундная пауза:

solaris % client5 /tmp/server5 55
result: 3025
solaris % client5 /tmp/server5 66
result: 4356
solaris % client5 /tmp/server5 77
result: 5929

Взглянув на текст, выводимый сервером, мы увидим, что клиенты каждый раз обслуживались одним и тем же потоком сервера:

solaris % server5 /tmp/server5
thread id 4, arg = 55
thread id 4, arg = 66
thread id 4, arg = 77

Теперь запустим три экземпляра программы-клиента одновременно:

solaris % client5 /tmp/server5 11 & client5 /tmp/server5 22 & client5 /tmp/server5 33 &
[2] 3812
[3] 3813
[4] 3814
solaris % result: 484
result: 121
result: 1089

Выводимый сервером текст показывает, что для обработки второго и третьего вызова процедуры сервера создаются новые потоки:

thread id 4, arg = 22
thread id 5, arg = 11
thread id 6, arg = 33

Затем мы запустим еще два клиента одновременно (первые три уже завершили работу):

solaris % client5 /tmp/server5 11 & client5 /tmp/server5 22 &
[2] 3830
[3] 3831
solaris % result: 484
result: 121

При этом сервер использует созданные ранее потоки:

thread id 6, arg = 22
thread id 5, arg = 11

Этот пример показывает, что серверный процесс (то есть библиотека дверей, подключенная к нему) автоматически создает потоки серверных процедур по мере необходимости. Если приложению требуется контроль над созданием потоков, оно может его осуществить с помощью функций, описанных в разделе 15.9.

Мы также убедились, что сервер в этом случае является параллельным (concurrent): одновременно может выполняться несколько экземпляров процедуры сервера в виде отдельных потоков для обслуживания клиентов. Это следует также из того, что результат работы сервера выводится тремя экземплярами клиента одновременно пять секунд спустя после их одновременного запуска. Если бы сервер был последовательным, первый результат появился бы через 5 секунд после запуска, следующий — через 10, а последний — через 15.

Автоматическое управление потоками сервера: несколько процедур

В предыдущем примере процесс-сервер содержал лишь одну процедуру сервера. Вопрос, которым мы займемся теперь, звучит так: могут ли несколько процедур одного процесса использовать один и тот же пул потоков сервера? Чтобы узнать ответ, добавим к нашему серверу еще одну процедуру, а заодно перепишем наши программы заново, чтобы продемонстрировать более приличный стиль передачи аргументов и результатов между процессами.

Первый файл в этом примере называется squareproc.h. В нем определен один тип данных для входных аргументов функции, возводящей в квадрат, и еще один — для возвращаемых ею результатов. В этом заголовочном файле также определяется полное имя двери для данной процедуры. Его текст его приведен в листинге 15.8.

Листинг 15.8. Заголовочный файл squareproc.h

//doors/squareproc.h
1 #define PATH_SQUARE_DOOR "/tmp/squareproc_door"

2 typedef struct { /* аргументы squareproc */
3 long arg1;
4 } squareproc_in_t;

5 typedef struct { /* возврат squareproc */
6 long res1;
7 } squareproc_out_t;

Наша новая процедура будет принимать длинное целое и возвращать квадратный корень из него (типа double). Мы определяем полное имя двери этой процедуры, структуры аргументов и результатов в заголовочном файле sqrtproc.h в листинге 15.9.

Листинг 15.9. Заголовочный файл sqrtproc.h

//doors/sqrtproc.h
1 #define PATH_SQRT_DOOR "/tmp/sqrtproc_door"

2 typedef struct { /* входные данные sqrtproc */
3 long arg1;
4 } sqrtproc_in_t;

5 typedef struct { /* возвращаемые sqrtproc данные */
6 double res1;
7 } sqrtproc_out_t;

Программа-клиент приведена в листинге 15.10. Она последовательно вызывает две процедуры сервера и выводит возвращаемые ими результаты. Эта программа устроена аналогично другим клиентским программам, приведенным в этой главе.