Создание и завершение нитей Программирование с использованием POSIX thread library 2006-2007 Иртегов Д.В. Учебное пособие подготовлено по заказу и при. - презентация

1 Создание и завершение нитей Программирование с использованием POSIX thread library Иртегов Д.В. Учебное пособие подготовлено по заказу и при поддержке ООО «Сан Майкросистемс СПБ»

2 В ходе этой лекции вы изучите Создание нитей с атрибутами по умолчанию Передачу параметров нити Завершение нити Ожидание завершения другой нити Принудительное завершение нити Обработку принудительного завершения нити

3 pthread_create(3C) #include int pthread_create( pthread_t *restrict thread, const pthread_attr_t *restrict attr, void *(*start_routine)(void*), void *restrict arg); ВОЗВРАЩАЕМОЕ ЗНАЧЕНИЕ Код ошибки, 0 при успешном завершении

4 Параметры pthread_t * thread – Выходной параметр. Указатель на переменную, в которой при успешном завершении будет размещен идентификатор нити. const pthread_attr_t * attr – Входной параметр. Указатель на структуру, в которой заданы атрибуты нити (рассматривается на следующей лекции). Если этот указатель равен NULL, используются атрибуты по умолчанию. void *(*start_routine)(void*) – Входной параметр. Указатель на функцию, которая будет запущена во вновь созданной нити. void * arg – Входной параметр. Значение, которое будет передано в качестве параметра start_routine.

5 pthread_t Непрозрачный тип В Solaris – небольшие целые числа В Linux 2.4 – pid В Linux 2.6 – указатель (необходимо проявлять осторожность при работе с неинициализированным pthread_t или идентификаторами завершенных нитей)

6 Передача параметров нити Параметр имеет тип void * Система никогда не обращается к нему как к указателю (через него можно передавать скаляры) При передаче параметров есть две опасности: –Утечка памяти –Висячие ссылки

7 Выделение памяти под параметры в стеке Следует проявлять осторожность при передаче параметров, размещенных в стеке Это можно делать только если родительская нить делает pthread_join(3C) (иначе есть риск, что родительская нить завершится раньше, чем дочерняя доберется до параметров)

8 Выделение памяти под параметры через malloc(3C) Нить должна либо освобождать блок параметров сама –Дурной тон (считается неправильным, когда функция знает, как выделялась память под ее параметры) Либо возвращать его в коде возврата (тогда родитель должен делать pthread_join(3C) и освобождать ее)

9 Выделение памяти под параметры статически Проще всего Ограничивает количество нитей, которые вы можете создать –Не всегда приемлемо

10 Pthread_exit(3C) #include void pthread_exit(void *value_ptr);

11 Pthread_exit(3C) В основном эквивалентна return val; в start_routine В некоторых комбинациях libpthread/C++ компилятора не вызывает деструкторы локальных переменных (хотя по идее должна вызывать)

12 exit(2) в многопоточной программе exit(2) завершает процесс (все нити) return val; в main эквивалентен exit(2) Если хотите, чтобы нити вашей программы исполнялись после завершения main, необходимо завершать main по pthread_exit(3C)

13 exit(2) и С++ exit(2) вызывает деструкторы статических переменных и обработчики atexit(3C) При этом во многих реализациях С++ нити еще продолжают работать. –Обращение к статическим переменным приведет к проблемам вплоть до SIGSEGV _exit(2) не вызывает деструкторы и atexit(3C)

14 pthread_join(3C) #include int pthread_join( pthread_t thread, void **status); status==NULL – игнорировать код возврата

15 Ожидание завершения нити Любая нить может ждать завершения любой нити того же процесса (в отличие от wait(2), который может делать только родитель) К моменту разблокировки pthread_join(3C), стек и TLD уже уничтожены Если несколько нитей ждут одну, только одна из них получает код возврата, остальные – ESRCH Если нить ждет сама себя, ошибка EDEADLK

16 pthread_detach(3C) #include int pthread_detach( pthread_t thread); Можно запускать нить отсоединенной (атрибут detachstate)

17 pthread_cancel(3C) #include int pthread_cancel( pthread_t target_thread); int pthread_setcancelstate( int state, int *oldstate); int pthread_setcanceltype( int type, int *oldtype);

18 Cancel state/type State (pthread_setcancelstate(3C)) –PTHREAD_CANCEL_ENABLE (разрешено) –PTHREAD_CANCEL_DISABLE (запрещено) Type (pthread_setcanceltype(3C)) –PTHREAD_CANCEL_ASYNCHRONOUS (в любой момент) –PTHREAD_CANCEL_DEFERRED (только в точках прерывания)

19 Точки прерывания Man cancellation(5) pthread_testcancel(3C) aio_suspend(3RT), close(2), creat(2), getmsg(2), getpmsg(2), lockf(3C), mq_receive(3RT), mq_send(3RT), msgrcv(2), msgsnd(2), msync(3C), nanosleep(3RT), open(2), pause(2), poll(2), pread(2), pthread_cond_timedwait(3C), pthread_cond_wait(3C), pthread_join(3C), pthread_testcancel(3C), putmsg(2), putpmsg(2), pwrite(2), read(2), readv(2), select(3C), sem_wait(3RT), sigpause(3C), sigwaitinfo(3RT), sigsuspend(2), sigtimedwait(3RT), sigwait(2), sleep(3C), sync(2), system(3C), tcdrain(3C), usleep(3C), wait(3C), waitid(2), wait3(3C), waitpid(3C), write(2), writev(2), fcntl(2) (с командой F_SETLKW) pthread_mutex_lock(3C) не является точкой прерывания

20 pthread_cleanup_push(3C)/pop #include void pthread_cleanup_push( void (*handler, void *), void *arg); void pthread_cleanup_pop( int execute);

21 pthread_cleanup_push(3C)/pop Должны использоваться парами в пределах одного блока В действительности, это макроопределения, содержащие { и } Использование setjmp(3C)/longjmp(3C) в сочетании с pthrhead_cleanup_push/pop приводит к непредсказуемым последствиям –(возможно, к разрушению стека и SIGSEGV) –В лучшем случае – к нарушению порядка вызова обработчиков