Схема уведомления

Схема уведомления

Как получить уведомление о тайм-ауте? При использовании таймера задержки вы получаете уведомление просто посредством возвращения в состояние READY.

При использовании периодически и однократных таймеров у вас появляется выбор:

• послать импульс;

• послать сигнал:

• создать поток.

Импульсы мы уже обсуждали главе «Обмен сообщениями»; сигналы — стандартный для UNIX механизм. Здесь же мы кратко рассмотрим уведомления при помощи создания потока.

Как заполнять структуру struct sigevent

Независимо от выбранной вами схемы уведомления, вам обязательно придется заполнять структуру struct sigevent. Давайте вкратце посмотрим, как это делается.

struct sigevent {

 int sigev_notify;

 union {

  int  sigev_signo;

  int  sigev_coid;

  int  sigev_id;

  void (*sigev_notify_function)(union sigval);

 };

 union sigval sigev_value;

 union {

  struct {

   short sigev_code;

   short sigev_priority;

  };

  pthread_attr_t *sigev_notify_attributes;

 };

};

Обратите внимание, что в приведенной декларации используются неименованные объединения и структуры. Внимательное изучение файла заголовка покажет вам, как этот трюк проходит с компиляторами, не поддерживающими такую особенность. По существу там есть директива #define, которая заставляет именованные объединения и структуры выглядеть неименованными. Подробнее см. <sys/siginfo.h>.

Первое поле, которое вы должны заполнить, — это элемент sigev_notify, который определяет выбранный вами тип уведомления:

SIGEV_PULSE

Будет передан импульс.

SIGEV_SIGNAL, SIGEV_ SIGNAL _CODE или SIGEV_SIGNAL_THREAD

Будет передан сигнал.

SIGEV_UNBLOCK

В данном случае не используется; предназначен для тайм-аутов ядра (см. ниже в разделе «Тайм-ауты ядра»).

SIGEV_INTR

В данном случае не используется; предназначен для прерываний (см. главу «Прерывания»),

SIGEV_THREAD

Будет создан поток.

Поскольку мы намерены использовать структуру struct sigevent для таймеров, нас будут интересовать только такие значения sigev_notify как SIGEV_PULSE, SIGEV_SIGNAL* и SIGNAL_THREAD; остальные мы рассмотрим в соответствующих их применению разделах.

Уведомление при помощи импульса

Чтобы передать импульс при срабатывании таймера, присвойте полю sigev_notify значение SIGEV_PULSE и обеспечьте немного дополнительной информации:

Поле Значение и смысл sigev_coid Идентификатор соединения (connection ID), по каналу которого которому будет передан импульс. sigev_value 32-разрядное значение (данные импульса — см. параграф «Что внутри импульса?», глава «Обмен сообщениями» — прим. ред.), которое будет передано по заданному полем sigev_coid соединению. sigev_code 8-разрядное значение (код импульса — см. параграф «Что внутри импульса?», глава «Обмен сообщениями» — прим. ред.), которое будет передано по заданному полем sigev_coid соединению. sigev_priority Приоритет доставки импульса. Нулевое значение не допускается — слишком уж много людей пострадало от переключения на нулевой приоритет после получения импульса, а поскольку на этом приоритете приходится конкурировать за процессор со спецпроцессом IDLE, много процессорного времени там точно не светит :-).

Отметим, что sigev_coid может описывать соединение на любом канале (обычно, хотя и не обязательно, этот канал связан с процессом, который инициирует событие).

Уведомление при помощи сигнала

Чтобы передать сигнал, укажите в поле sigev_notify одно из нижеперечисленных значений:

SIGEV_SIGNAL

Процессу будет передан обычный сигнал.

SIGEV_SIGNAL_CODE

Процессу будет передан сигнал, содержащий 8-битный код.

SIGEV_SIGNAL_THREAD

Сигнал, содержащий 8-битный код, будет передан определенному потоку.

При выборе уведомления типа SIGEV_SIGNAL* нужно будет заполнить ряд дополнительных полей:

Поле Значение и смысл sigev_signo Номер сигнала для передачи (берется из <signal.h>, например, SIGALRM). sigev_code 8-разрядный код (для уведомления типа SIGEV_SIGNAL_CODE или SIGEV_SIGNAL_THREAD).

Уведомление созданием потока

Для создания потока по срабатыванию таймера установите поле sigev_notify в значение SIGEV_THREAD и заполните следующие поля:

Поле Значение и смысл sigev_notify_function Адрес функции, возвращающей void* и принимающей void*, которая будет вызвана при возникновении события. sigev_value Значение, которое будет передано функции sigev_notify_function() в качестве параметра. sigev_notify_attributes Атрибутная запись потока (см. главу «Процессы и потоки», параграф «Атрибутная запись потока»).

Этот тип уведомления воистину страшен. Если ваш таймер будет срабатывать слишком часто, и при этом будут готовы к выполнению потоки с более высоким приоритетом, чем вновь создаваемые, то у вас быстро вырастет огромная куча заблокированных потоков, и они съедят все ресурсы вашей машины. Пользуйтесь этим типом уведомления с осторожностью!

Общие приемы программирования уведомлений

В файле <sys/siginfo.h> есть ряд удобных макросов упрощения заполнения полей в структурах:

SIGEV_SIGNAL_INIT(eventp, signo)

Установите eventp в SIGEV_SIGNAL и впишите соответствующий номер сигнала signo.

SIGEV_SIGNAL_CODE_INIT(eventp, signo, value, code)

Установите поле eventp в SIGEV_SIGNAL_CODE, укажите номер сигнала в signo, а также задайте значения полей value и code.

SIGEV_SIGNAL_THREAD_INIT(eventp, signo, value, code)

Установите eventp в SIGEV_SIGNAL_THREAD, укажите номер сигнала в signo, а также задайте значения полей value и code.

SIGEV_PULSE_INIT(eventp, coid, priority, code, value)

Установите eventp в SIGEV_SIGNAL_PULSE, укажите идентификатор соединения в coid, а также параметры priority, code и value. Отметьте, что для priority есть специальное значение SIGEV_PULSE_PRIO_INHERIT, которое предотвращает изменение приоритета принимающего потока.

SIGEV_UNBLOCK_INIT(eventp)

Установите eventp в SIGEV_UNBLOCK.

SIGEV_INTR_INIT(eventp)

Установите eventp в SIGEV_INTR.

SIGEV_THREAD_INIT(eventp, func, attributes)

Задайте значения eventp, функции потока func и атрибутной записи attributes.

Уведомление при помощи импульса

Предположим, что вы разрабатываете сервер, который будет обречен провести большую часть своей жизни в RECEIVE-блокированном состоянии, ожидая сообщение. Идеальным вариантом здесь было бы принять специальное сообщение, указывающее, что момент, которого мы так долго ждали, наконец настал.

Как раз при таком сценарии и надо использовать импульсы в качестве схемы уведомления. В разделе «Применение таймеров», представленном ниже, я приведу пример кода, который можно использовать для периодического получения импульсов.

Предположим, что, с другой стороны, вы выполняете некоторую работу, но не желаете, чтобы она продолжалась вечно. Например, вы ожидаете возврата из некоторой функции, но не можете точно предсказать, сколько времени на это потребуется.

В этом случае оправданным выбором является использование уведомления при помощи сигнала — возможно, даже с обработчиком. (Другой вариант, который мы обсудим позже, заключается в использовании тайм-аутов ядра; см. также параграф «_NTO_CHF_UNBLOCK» в главе «Обмен сообщениями»). В параграфе «Применение таймеров», представленном ниже, мы рассмотрим пример, использующий сигналы.

Если вы вообще не собираетесь принимать сообщения, то использование сигнала и функции sigwait() является более экономной альтернативой созданию канала для принятия импульсного сообщения.