Небольшой тонкий момент. Новый поток может начать работать еще до присвоения значения параметру tid. Это означает, что вы должны внимательно относиться к использованию tid в качестве глобальной переменной. В примере, приведенном выше, все будет корректно, потому что вызов pthread_create() отработал до использования tid, что означает, что на момент использования tid имел корректное значение.
Новый поток начинает выполнение с функции start_routine(), с параметром arg.
Когда вы осуществляете запуск нового потока, он может следовать ряду четко определенных установок по умолчанию, или же вы можете явно задать его характеристики.
Прежде, чем мы перейдем к обсуждению задания атрибутов потока, рассмотрим тип данных pthread_attr_t:
typedef struct {
int flags;
size_t stacksize;
void *stackaddr;
void (*exitfunc)(void *status);
int policy;
struct sched_param param;
unsigned guardsize;
} pthread_attr_t;
В основном эти поля используются как:
flags Неисчисляемые (булевы) характеристики потока — например, создается поток как «обособленный» или «синхронизирующий». stacksize , stackaddr и guardsize Параметры стека. exitfunc Функция, выполняемая перед завершением потока. policy и param Параметры диспетчеризации.Доступны следующие функции:
Управление атрибутами
pthread_attr_destroy()
pthread_attr_init()
Флаги (булевы характеристики)
pthread_attr_getdetachstate()
pthread_attr_setdetachstate()
pthread_attr_getinheritsched()
pthread_attr_setinheritsched()
pthread_attr_getscope()
pthread_attr_setscope()
Параметры стека
pthread_attr_getguardsize()
pthread_attr_setguardsize()
pthread_attr_getstackaddr()
pthread_attr_setstackaddr()
pthread_attr_getstacksize()
pthread_attr_setstacksize()
Параметры диспетчеризации
pthread_attr_getschedparam()
pthread_attr_setschedparam()
pthread_attr_getschedpolicy()
pthread_attr_setschedpolicy()
Список выглядит довольно большим (18 функций), но в действительности нас будет заботить применение только примерно половины функций из этого списка, потому что все эти они сгруппированы по парам «get» — «set», т.е. в каждой паре есть функция как получения параметров (get), так и их установки (set) — за исключением функций pthread_attr_init() и pthread_attr_destroy().
Прежде чем мы исследуем назначения атрибутов, следует отметить одно обстоятельство. Вы обязаны вызвать pthread_attr_init() для инициализации атрибутной записи до момента ее использования, задействовать ее с помощью соответствующей функции (функций) pthread_attr_set*() и только затем вызвать функцию pthread_create() для создания потока. Изменение атрибутной записи после того, как поток уже создан, не будет иметь никакого действия.
Перед использованием атрибутной записи для ее инициализации следует вызвать функцию pthread_attr_init():
...
pthread_attr_t attr;
...
pthread_attr_init(&attr);
Вы можете также вызывать pthread_attr_destroy() для «деинициализации» атрибутной записи потока, но так обычно никто не делает (если не требуется жесткой POSIX-совместимости).
В приведенных ниже описаниях значения по умолчанию помечены комментарием «(по умолчанию)».
Три функции — pthread_attr_setdetachstate(), pthread_attr_setinheritsched() и pthread_attr_setscope() — определяют, создается ли поток как «синхронизирующий» («joinable») или как «обособленный» (detached), наследует ли поток атрибуты диспетчеризации от создающего потока или использует атрибуты диспетчеризации, указанные в функциях pthread_attr_setschedparam() и pthread_attr_setschedpolicy(), и, наконец, имеет ли поток масштаб «системы» или «процесса».
Для создания «синхронизирующего» потока (это значит, что с завершением этого потока можно синхронизировать другой поток при помощи функции pthread_join()), используется вызов:
(по умолчанию)
pthread_attr_setdetachstate(&attr,
PTHREAD_CREATE_JOINABLE);
Чтобы создать поток, синхронизация с завершением которого невозможна (такой поток называют «обособленным»), надо было бы сделать так:
pthread_attr_setdetachstate(&attr,
PTHREAD_CREATE_DETACHED);
Если вы желаете, чтобы поток унаследовал атрибуты диспетчеризации от потока, его создающего (то есть имел бы ту же самую дисциплину диспетчеризации и тот же самый приоритет, что и родитель), вам следует сделать так:
(по умолчанию)
pthread_attr_setinheritsched(&attr, PTHREAD_INHERIT_SCHED);
Для создания потока, который использует атрибуты диспетчеризации, указанные в непосредственно в атрибутной записи (это делается при помощи функций pthread_attr_setsetschedparam() и pthread_attr_setschedpolicy()), вызов выглядел бы следующим образом:
pthread_attr_setinheritsched(&attr,
PTHREAD_EXPLICIT_SCHED);
И наконец, функция pthread_attr_setscope(). Вам не придется ее вызывать никогда. Почему? Потому что QNX/Neutrino поддерживает для потоков только масштаб системы, и соответствующее значение устанавливается по умолчанию, когда вы инициализируете атрибут. (Масштаб системы означает, что за обладание ресурсами все потоки в системе конкурируют друг с другом; масштаб процесса же означает, что потоки конкурируют за процессор только в пределах «своего» процесса, а диспетчеризацию процессов выполняет ядро).
Если вам необходимо вызвать эту функцию, вы можете сделать это только следующим образом:
(по умолчанию)
pthread_attr_setscope(&attr, PTHREAD_SCOPE_SYSTEM);
Прототипы функций установки параметров стека в атрибутах потока выглядят следующим образом:
int pthread_attr_setguardsize(pthread_attr_t *attr,
size_t gsize);
int pthread_attr_setstackaddr(pthread_attr_t *attr,
void *addr);
int pthread_attr_setstacksize(pthread_attr_t *attr,
size_t ssize);
Все эти три функции имеют в качестве первого параметра атрибутную запись, вторые параметры перечислены ниже:
gsize Размер «области защиты». addr Адрес стека, если последний вами предусмотрен. ssize Размер стека.Область защиты — это область памяти, расположенная сразу после стека, которую поток не может использовать для записи. Если это происходит (а это означает, что стек вот-вот переполнится), потоку будет послан SIGSEGV. Если размер области защиты равен 0, это означает, что области защиты не предусматривается. Это также подразумевает, что проверка стека на переполнение выполняться не будет. Если размер области защиты отличен от нуля, то это устанавливает его по меньшей мере в общесистемное значение по умолчанию (которое вы можете получить по запросу sysconf(), указав ему константу _SC_PAGESIZE). Заметьте, что ненулевой минимально возможный размер области защиты составляет одну страницу (например, 4 Кб для процессора x86). Также отметьте, что страница защиты не занимает никакой физической памяти, это уловка с применением виртуальной адресации (MMU). Параметр addr представляет собой адрес стека, если вы его задаете явно. Вы можете задать вместо него NULL, что будет значить, что система будет должна сама распределить (и освободить!) стек для потока. Преимущество явного определения стека для потока состоит в том, что вы сможете делать «посмертный» (после аварийного завершения) анализ глубины стека. Это достигается распределением области стека и заполнением ее некоторой «подписью» (например, многократно повторяемой строкой «STACK»), после чего поток запускается на выполнение. По завершении работы потока вы сможете проанализировать область стека и посмотреть, на какую глубину поток затер в ней вашу «подпись», и тем самым определить максимальную глубину стека, использованную потоком в данном конкретном сеансе выполнения.
Параметр ssize определяет размер стека. Если вы явно задаете адрес области стека в параметре addr, то параметр ssize должен задавать размер этой области. Если вы не задаете адрес области стека в параметре addr (то есть передаете вместо адреса NULL), то параметр ssize сообщает системе, стек какого размера следует распределить. Если вы укажете для параметра ssize значение 0 (ноль), система выберет размер стека, заданный по умолчанию. Очевидно, что задавать 0 в качестве параметра ssize и при этом явно указывать адрес стека, используя параметр addr — порочная практика, поскольку в действительности вы тем самым заявляете: «вот указатель на объект, который имеет некоторый заданный по умолчанию размер». Проблема здесь заключается в том, что между размером объекта и передаваемым значением нет никакой связи.
Если стек назначается с помощью параметра attr, данный поток не будет защищен от переполнения этого стека (то есть область защиты будет отсутствовать).
Наконец, если вы определяете PTHREAD_EXPLICIT_SCHED для функции pthread_attr_setinheritsched(), тогда вам необходимо будет как-то определить дисциплину диспетчеризации и приоритет для потока, который вы намерены создать.
Это выполняется с помощью двух функций:
int pthread_attr_setschedparam(pthread_attr_t *attr,
const struct sched_param *param);
int pthread_attr_setschedpolicy(pthread_attr_t *attr,
int policy);
С параметром policy все просто — это либо SCHED_FIFO, либо SCHED_RR, либо SCHED_OTHER.
В рассматриваемой версии QNX/Neutrino параметр SCHED_OTHER интерпретируется как SCHED_RR (карусельная диспетчеризация).
Параметр param — структура, которая содержит единственный элемент: sched_priority. Задайте этот параметр путем прямого присвоения ему значения желаемого приоритета.
Стандартная ошибка, которой следует избегать, заключается в задании PTHREAD_EXPLICIT_SCHED и затем определением только дисциплины диспетчеризации. Проблема состоит в том, что в инициализированной атрибутной записи значение param.sched_priority есть 0 (ноль). Это тот же самый приоритет, что и у «холостого» потока (IDLE), что означает, что создаваемый вами поток будет конкурировать за процессор с «холостым» потоком.
Плавали, знаем. :-)
На том, что QSSL зарезервировала нулевой приоритет только для «холостого» потока, уже «прокололось» немало программистов. Поток с нулевым приоритетом просто не сможет выполняться.
