UNIX: взаимодействие процессов

22 Pthread_mutex_unlock(&fdlock);
23 Pthread_setcancelstate(PTHREAD_CANCEL_DISABLE, &oldstate);
24 Door_bind(fd);
25 Door_return(NULL, 0, NULL, 0);
26 } else
27 err_quit("my_thread: unknown function: %p", arg);
28 return(NULL); /* никогда не выполняется */
29 }

30 void
31 my_create(door info_t *iptr)
32 {
33 pthread_t tid;
34 pthread_attr_t attr;
35 Pthread_attr_init(&attr);
36 Pthread_attr_setscope(&attr, PTHREAD_SCOPE_SYSTEM);
37 Pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
38 Pthread_create(&tid, &attr, my_thread, (void *)iptr);
39 Pthread_attr_destroy(&attr);
40 printf("my_thread: created server thread %ld\n", pr_thread_id(&tid)):
41 }

Процедура создания сервера

30-41 Каждый раз при вызове my_create создается новый поток. Перед вызовом pthread_create атрибуты потока инициализируются, область потока устанавливается равной PTHREAD_SCOPE_SYSTEM и поток определяется как неприсоединенный (detached). Созданный поток вызывает функцию my_thread. Аргументом этой функции является указатель на структуру типа door_info_t. Если у нас имеется сервер с несколькими дверьми и мы указываем процедуру создания сервера, эта процедура создания сервера будет вызываться при необходимости создания потока для любой из дверей. Единственный способ, которым эта процедура может определить тип сервера, соответствующий нужной двери, заключается в изучении указателя di_proc в структуре типа door_info_t.

ПРИМЕЧАНИЕ

Установка области выполнения PTHREAD_SCOPE_SYSTEM означает, что поток будет конкурировать в распределении ресурсов процессора с другими потоками системы. Альтернативой является указание PTHREAD_SCOPE_PROCESS; при этом поток будет конкурировать только с другими потоками данного процесса. Последнее не будет работать с дверьми, поскольку библиотека дверей требует, чтобы тот процесс ядра, который привел к вызову данного потока, выполнял и door_return. Поток с PTHREAD_SCOPE_PROCESS может сменить поток ядра во время выполнения процедуры сервера.

Причина, по которой поток должен создаваться как неприсоединенный, заключается в том, что нужно предотвратить сохранение в системе информации о потоке после его завершения, потому что отсутствует поток, вызывающий pthread_join.

Функция, запускающая поток

15-20 При создании потока запускается функция my_thread, указанная в вызове pthread_create. Аргументом является указатель на структуру типа door_info_t, передаваемый my_create. В данном примере есть только одна процедура сервера — servproc, и мы просто проверяем, что аргумент указывает на эту процедуру.

Ожидание присваивания дескриптору правильного значения

21-22 Процедура создания сервера вызывается в первый раз при вызове door_create для создания первого потока сервера. Этот вызов осуществляется из библиотеки дверей до завершения работы door_create. Однако переменная fd не примет значения дескриптора двери до тех пор, пока не произойдет возврата из функции door_create (проблема курицы и яйца). Поскольку мы знаем, что my_thread выполняется отдельно от основного потока, решение состоит в том, чтобы использовать взаимное исключение fdlock следующим образом: основной поток блокирует взаимное исключение перед вызовом door_create и разблокирует после возврата из door_create (когда дескриптору fd уже присвоено некоторое значение). Функция my_thread делает попытку заблокировать взаимное исключение (ее выполнение приостанавливается до тех пор, пока основной поток не разблокирует это взаимное исключение), а затем разблокирует его. Мы могли бы добавить условную переменную и передавать по ней уведомление, но здесь это не нужно, поскольку мы заранее знаем, в каком порядке будут происходить вызовы.

Отключение отмены потока

23 При создании нового потока вызовом pthread_create его отмена по умолчанию разрешена. Если отмена потока разрешена и клиент прерывает вызов door_call в процессе его выполнения (что мы продемонстрируем в листинге 15.26), вызываются обработчики отмены потока, после чего он завершается. Если отмена потока отключена (как это делаем мы) и клиент прерывает работу в вызове door_call, процедура сервера спокойно завершает работу (поток не завершается), а результаты door_return просто сбрасываются. Поскольку серверный поток завершается, если происходит отмена потока, и поскольку процедура сервера может в этот момент выполнять какие-то действия (возможно, с заблокированными семафорами или блокировками), библиотека дверей на всякий случай отключает отмену всех создаваемых ею потоков. Если нам нужно, чтобы процедура сервера отменялась при досрочном завершении работы клиента, для этого потока следует включить возможность отмены и приготовиться обработать такую ситуацию.

ПРИМЕЧАНИЕ

Обратите внимание, что область выполнения PTHREAD_SCOPE_SYSTEM и неприсоединенность потока указываются как атрибуты при создании потока. А отмена потока может быть отключена только в процессе выполнения потока. Таким образом, хотя мы и отключаем отмену потока, он сам может ее включить и выключить тогда, когда потребуется.

Связывание потока с дверью

24 Вызов door_bind позволяет добавить поток к пулу, связанному с дверью, дескриптор которой передается door_bind в качестве аргумента. Поскольку для этого нам нужно знать дескриптор двери, в этой версии сервера он является глобальной переменной.

Делаем поток доступным клиенту

25 Мы делаем поток доступным клиенту вызовом door_return с двумя нулевыми указателями и нулевыми значениями длин буферов в качестве аргументов.

Процедура сервера приведена в листинге 15.19. Она идентична программе из листинга 15.6.

Листинг 15.19. Процедура сервера

//doors/server6.c
1 #include "unpipc.h"

2 void
3 servproc(void *cookie, char *dataptr, size_t datasize,
4 door_desc_t *descptr, size_t ndesc)
5 {
6 long arg, result;
7 arg = *((long *) dataptr);
8 printf("thread id %ld, arg = %ld\n", pr_thread_id(NULL), arg);
9 sleep(5);
10 result = arg * arg;
11 Door_return((char *)&result, sizeof(result), NULL, 0);
12 }

Чтобы продемонстрировать работу программы, запустим сервер:

solaris % server6 /tmp/door6
my_thread: created server thread 4

После запуска сервера и вызова door_create процедура создания сервера запускается в первый раз, хотя клиент мы еще не запустили. При этом создается первый поток, ожидающий запроса от первого клиента. Затем мы запускаем клиент три раза подряд:

solaris % client6 /tmp/door6 11
result: 121
solaris % client6 /tmp/door6 22
result: 484
solaris % client6 /tmp/door6 33
result: 1089

Посмотрим, что при этом выводит сервер. При поступлении первого запроса клиента создается новый поток (с идентификатором потока 5), а поток с номером 4 обслуживает все запросы клиентов. Библиотека дверей всегда держит один лишний поток наготове:

my_thread: created server thread 5
thread id 4, arg = 11
thread id 4, arg = 22