Введение в QNX/Neutrino 2. Руководство по программированию приложений реального времени в QNX Realtime Platform

При работе в QNX/Neutrino все узлы внутренне представляются 32-разрядными числами, но эти числа не являются уникальными в сети! Я имею в виду, что узел wintermute может думать об узле spud как об узле с дескриптором 7, в то время как сам узел spud может думать, что дескриптор 7 соответствует узлу magenta. Поясню подробнее, чтобы дать полную картину происходящего. В приведенной ниже таблице сведены примерные дескрипторы узлов, которые могли бы использоваться для описания трех узлов: wintermute, spud и foobar (не путать с аббревиатурой FUBAR — прим. ред. :-):

Узел	wintermute	spud	foobar
wintermute	0	7	4
spud	4	0	6
foobar	5	7	0

Обратите внимание, что каждый узел считает свой собственный дескриптор нулевым. Также отметьте, что для узла spud оба узла wintermute и foobar имеют дескриптор 7. Однако, для узла foobar узел wintermute имеет дескриптор 4, а узел spud — 6. Как я и упоминал раньше, эти номера не уникальны в сети, но они уникальны на каждом узле. Вы можете относиться к ним, как к файловым дескрипторам — два процесса, когда обращаются к одному и тому же файлу, могут иметь для него как одинаковый дескриптор, так и нет — все зависит от того, кто, когда и который файл открывает.

К счастью, вам не надо беспокоиться о дескрипторах узлов по ряду причин:

• Большинство осуществляемых вами операций обмена сообщениями «с внешним миром» будут реализовываться с помощью вызовов функций высокого уровня (таких как функция open, приведенная в примере выше).

• Дескрипторы узлов не кэшируются — предполагается, что получив дескриптор, вы используете немедленно и забудете про него.

• Существует ряд библиотечных функций, предназначенных для преобразования имени пути (например, /net/magenta) в дескриптор узла.

Чтобы работать с дескрипторами узлов, вам понадобится подключить файл <sys/netmgr.h>, потому что он содержит прототипы семейства функций netmgr_*.

Для преобразования строки в дескриптор узла используется функция netmgr_strtond. После получения дескриптора узла его следует сразу же применить в вызове функции ConnectAttach. Не пытайтесь сохранять его какой-либо структуре данных! Веским основанием для этого является то, что администратор сети может решить повторно использовать дескриптор после отключения всех соединений с узлом.

Так что если вы получили дескриптор «7» для узла /net/magenta, подсоединились к нему, передали сообщение и затем отсоединились, то существует возможность того, что администратор сети заново назначит дескриптор «7» другому узлу.

Поскольку дескрипторы узлов в сети не уникальны, возникает вопрос: «А как передавать эти штуки по сети?» Очевидно, взгляды узла magenta и узла wintermute на дескриптор «7» будут радикально отличаться. Существуют два способа решения этой проблемы:

• Не передавать по сети дескрипторы узлов и пользоваться символьными именами (например, /net/wintermute).

• Применять функцию netmgr_remote_nd.

Первый метод хорош как универсальное решение. Второй метод достаточно удобен на практике.

int netmgr_remote_nd(int remote_nd, int local_nd);

Эта функция принимает два параметра, где remote_nd — дескриптор узла целевой машины, a local_nd — дескриптор узла, который нужно преобразовать из точки зрения локальной машины в точку зрения целевой. Результатом является дескриптор узла, корректный с точки зрения заданной удаленной машины.

Например, пусть wintermute — имя нашей локальной машины. У нас есть дескриптор узла «7», который является корректным на нашей локальной машине и указывает на узел magenta. Мы хотели бы выяснить, какой дескриптор узла использует узел magenta для связи с нашим узлом:

int remote_nd;
int magenta_nd;
magenta_nd = netmgr_strtond("/net/magenta", NULL);
printf("ND узла magenta — %d\n", magenta_nd);
remote_nd = netmgr_remote_nd(magenta_nd, ND_LOCAL_NODE);
printf("С точки зрения узла magenta, наш ND — %d\n",
 remote_nd);

Это программа могла бы вывести что-то вроде следующего:

ND узла magenta - 7
С точки зрения узла magenta, наш ND — 4

Это говорит о том, что на узле magenta нашему узлу соответствует дескриптор «4». (Обратите внимание на использование специальной константы ND_LOCAL_NODE, которая в действительности равна нулю, для указания на «локальный узел»).

Теперь вернемся к тому, о чем мы говорили в разделе «Кто послал сообщение?»). Параметр struct _msg_info содержит, среди всего прочего, два дескриптора узлов:

struct _msg_info {
 int nd;
 int srcnd;
 ...
};

Мы определили в описании для этих двух полей, что:

• nd — дескриптор принимающего узла с точки зрения передающего;

• srcnd — дескриптор передающего узла с точки зрения принимающего.

Так, для приведенного выше примера, где узел wintermute — локальный, а узел magenta — удаленный, когда узел magenta посылает нам (узлу wintermute) сообщение, эти поля заполняются следующим образом:

• nd равен 7;

• srcnd равен 4.

Наследование приоритетов

Одним из интересных моментов в операционных системах реального времени является феномен инверсии приоритетов.

Инверсия приоритетов наблюдается, например, в случае, когда поток с низким приоритетом потребляет все процессорное время, в то время как в состоянии готовности находится поток с более высоким приоритетом.

Вы, наверное, сейчас думаете: «Минуточку! Вы утверждали ранее, что поток с более высоким приоритетом будет всегда вытеснять поток с более низким приоритетом! Как же такое может быть?»

Вы абсолютно правы. Поток с более высоким приоритетом всегда будет вытеснять поток с более низким приоритетом. Но при этом все-таки может произойти кое-что интересное. Давайте рассмотрим сценарий с тремя потоками (в трех различных процессах, для простоты рассмотрения), где «L» — поток с низким приоритетом, «Н» — поток с высоким приоритетом, и «S» — сервер. На рисунке показаны все три потока со своими приоритетами.