3 int nloop:

4 struct {

5 int semid;

6 long counter;

7 } shared;

8 struct sembuf postop, waitop;

9 void *incr(void *):

10 int

11 mainCint argc. char **argv)

12 {

13 int i. nthreads;

14 pthread t tid[MAXNTHREADS];

15 union semun arg;

16 if (argc != 3)

17 err quit( usage: incr svseml <#loops> <#threads>);

18 nloop = atoi(argv[l]);

19 nthreads = min(atoi(argv[2]), MAXNTHREADS):

20 /* создание семафора и инициализация его значением О */

21 shared.semid = Seniget(IPC PRIVATE, 1, IPCJREAT SVSEM MODE);

22 arg.val = 0;

23 Semctl(shared.semid. 0. SETVAL, arg):

24 postop.sem num = 0: /* инициализация двух структур semop */

25 postop.sem op = 1

26 postop.seffl flg = 0

27 waitop.sem num = 0

28 waitop.seffl op = -1;

29 waitop.sem flg = 0:

30 /* создание всех потоков */

31 Set concurrency(nthreads):

32 for (i = 0; i < nthreads; i++) {

33 Pthread create(&tid[i]. NULL. incr. NULL);

34 }

35 /* запуск таймера и разблокирование семафора */

36 Start time():

37 Semop(shared.semid. &postop, 1); /* up by 1 */

38 /* ожидание завершения всех потоков */

39 for (i = 0; i < nthreads; i++) {

40 PthreadJoin(tid[i], NULL);

41 }

42 printf( microseconds: .Of usec\n . Stop time());

43 if (shared.counter != nloop * nthreads)

44 printf ( error: counter ld\n , shared, counter):

45 Semctl (shared, semid. 0. IPCJMID);

46 exit(O);

47 }

Листинг А.28. Увеличение общего счетчика с использованием семафоров System V

bench/incr svseml.c

48 void *

49 incrCvoid *arg)

50 {

51 int i;

52 for (i = 0: i < nloop; i++) {

53 SemopCshared.semid, &waitop. 1);

54 shared.counter++;

55 SemopCshared.semid. &postop. 1);

56 }

57 return(NULL):

58 }

20-23 Создается семафор с одним элементом, значение которого инициализируется нулем.

24-29 Инициализируются две структуры semop: одна для увеличения семафора, а другая для ожидания его изменения. Обратите внимание, что поле semf 1 g в обеих структурах имеет значение 0: флаг SEM UNDO не установлен.

Семафоры System V с флагом SEM UNDO

Единственное отличие от программы из листинга А.27 заключается в том, что поле sem flg структур semop устанавливается равным SEM UNDO, а не 0. Мы не приводим в книге новый листинг с этим небольшим изменением.

Блокировка записей fcntl

Последняя программа использует fcntl для синхронизации. Функция main приведена в листинге А.ЗО. Эта программа будет выполняться успешно только в том случае, если количество потоков равно 1, поскольку блокировка fcntl предназначена для использования между процессами, а не между потоками одного процесса. При указании нескольких потоков каждый из них всегда имеет возможность получить блокировку (то есть вызовы writew lock не приводят к остановке потока, потому что процесс уже является владельцем блокировки), и конечное значение счетчика оказывается неправильным.

Функция i пег, использующая блокировку записей, приведена в листинге А.29.

Листинг А.29. Увеличение общего счетчика с использованием блокировки записей fcntl

bench/incr fcntll.c

44 void *

45 incrCvoid *arg)

46 {

47 int i;

48 for (i = 0; i < nloop; i++) {

49 WritewJockCshared.fd, 0. SEEKJET, 0);

50 shared.counter++;

51 UnJock(shared.fd, 0, SEEKJET. 0):

52 }

53 return(NULL):

54 }

Листинг А.ЗО. Функция main для измерения производительности блокировки fcntl

bench/incr fcntll.c

4 #include unpipc.h

5 #define MAXNTHREADS 100

6 int nloop:

7 struct {

8 int fd;

9 long counter;

10 } shared;

11 void *incr(void *);

12 int

13 mainCint argc. char **argv)

14 {

15 int i. nthreads:

16 char *pathname;

17 pthread t tid[MAXNTHREADS]:

18 if (argc != 4)

19 err quit( usage: incr fcntll <pathname> <#loops> <#threads> ):

20 pathname = argv[l];

21 nloop = atoi(argv[2]);

22 nthreads = min(atoi(argv[3]). MAXNTHREADS);

23 /* создание файла и получение блокировки на запись */

24 shared.fd = Open (pathname, 0 RDWR OJREAT OJRUNC. FILE MODE);

25 WritewJock(shared.fd. 0. SEEKJET. 0);

26 /* создание всех потоков */

27 Set concurrency(nthreads);

28 for (i = 0: i < nthreads; i++) {

29 Pthread create(&tid[i]. NULL. incr. NULL):

30 }

31 /* запуск таймера и снятие блокировки на запись */

32 StartJimeO;

33 UnJоск(shared.fd. 0. SEEKJET, 0):

34 /* ожидание завершения всех потоков */

35 for (i = 0: i < nthreads; i++) {

36 PthreadJoin(tid[i], NULL);

37 }

38 pri ntf ( microseconds: .Of usec\n , StopJimeO);

39 if (shared.counter != nloop * nthreads)

40 printf( error: counter = Xld\n . shared,counter);

41 Unl ink(pathname);

42 exit(O);

43 }