QNX/UNIX: Анатомия параллелизма

• Первоначально (при запуске пула потоков в работу вызовом thread_pool_start) создается attr.lo_waterпотоков («нижняя ватерлиния» числа блокированных потоков).

• При создании любого потока (как в процессе начального, так и в процессе последующего создания) вызывается функция attr.соntext_alloc(в контексте созданного потока).

• По завершении функция вызывает блокирующую функцию потока attr.block_func, на которой созданный поток ожидает события активизации (в показанном примере событие активизации — это установление соединения новым клиентом по возврату из accept).

• Блокирующая функция после наступления события активизации переведет поток в состояние READY и вызовет в контексте этого потока функцию обработчика attr.handler_func.

• Если после предыдущего шага число оставшихся заблокированных потоков станет ниже attr.lo_water, механизм пула создаст дополнительно attr.incrementпотоков и «доведет» их до блокирующей функции.

• Активизированный поток производит всю обработку, предписанную функцией потока, и после выполнения потоковой функции будет опять переведен в блокированное состояние в функции блокирования…

• …но перед переводом потока вновь в блокированное состояние проверяется, не будет ли при этом превышено число блокированных потоков attr.hi_water(«верхняя ватерлиния»), и если это имеет место, то поток вместо перевода в блокированное состояние самоуничтожается.

• Все проверки числа потоков производятся для того, чтобы общее число потоков пула (т. e. число активизированных потоков вместе с блокированными) не превышало общее ограничение attr.maximum.

Разобрав общую логику функционирования пула потоков, можно теперь детальнее рассмотреть отдельные шаги всего процесса:

1. Прежде чем создавать пул потоков, мы должны создать атрибутную запись, определяющую все поведение пула. Атрибутная запись описана так ( ):

typedef struct _thread_pool_attr {

 THREAD_POOL_HANDLE_T* handle;

 THREAD_POOL_PARAM_T*

 (*block_func)(THREAD_POOL_PARAM_T* ctp);

 void (*unblock_func)(THREAD_POOL_PARAM_T* ctp);

 int (*handler_func)(THREAD_POOL_PARAM_T* ctp);

 THREAD_POOL_PARAM_T*

  (*context_alloc)(THREAD_POOL_HANDLE_T* handle);

 void (*context_free)(THREAD_POOL_PARAM_T* ctp);

 pthread_attr_t* attr;

 unsigned short lo_water;

 unsigned short increment;

 unsigned short hi_water;

 unsigned short maximum;

 unsigned reserved[8];

} thread_pool_attr_t;

Дескриптор создаваемого пула потоков handle, посредством которого мы будем ссылаться на пул, является просто синонимом типа dispatch_t:

#ifndef THREAD_POOL_HANDLE_T

 #define THREAD_POOL_HANDLE_T dispatch_t

#endif

Атрибуты потоков, которые будут работать в составе пула, определяются полем attrтипа pthread_attr_t(эту структуру мы детально рассматривали ранее при обсуждении создания единичных потоков).

Численные параметры пула определяют:

lo_water— «нижняя ватерлиния», минимальное число потоков пула, находящихся в блокированном состоянии (в ожидании активизации). Если в результате некоторого события один из ожидающих потоков переходит в состояние активной обработки и число оставшихся блокированных потоков становится меньше lo_water, создается дополнительно increment потоков, которые переводятся в блокированное состояние.

hi_water— максимальное число потоков, которые допустимо иметь в блокированном состоянии. Если после завершения обработки некоторым потоком число заблокированных потоков становится больше hi_water, то этот поток уничтожается.

maximum— общая верхняя граница числа потоков пула (активизированных и заблокированных). Даже если число заблокированных потоков (в пике активности) станет ниже lo_water, но общее число потоков уже достигнет maximum, то новые потоки для пула создаваться не будут.

Функциональные параметры пула определяют:

context_allocи context_free— функции создания и уничтожения контекста потока, которые вызываются при создании и уничтожении каждого потока пула. Функция создания контекста потока ответственна за индивидуальные настройки создаваемого потока. Она возвращает «указатель на контекст» типа THREAD_POOL_PARAM_T. Однако системе такой тип неизвестен:

#ifndef THREAD_POOL_PARAM_T

 #define THREAD_POOL_PARAM_T void

#endif