QNX/UNIX: Анатомия параллелизма

int main(int argc, char *argv[]) {
 int opt, val;
 while ((opt = getopt(argc, argv, 'n,v')) != -1) {
  switch (opt) {
   case 'n':
   if (sscanf(optarg, '%i', &val) != 1)
    cout << 'parse command line error' << endl, exit(EXIT_FAILURE);
   if (val > 0) N = val;
   break;
  case 'v':
   debug = true;
   break;
  default:
   exit(EXIT_FAILURE);
  }
 }
 if (debug) str = new char[2 * N + 1];
 const int T = 2;
 pthread_t tid[T];
 if (pthread_barrier_init(&bstart, NULL, T) != EOK)
  perror('barrier init'), exit(EXIT_FAILURE);
 for (int i = 0; i < T; i++)
  if (pthread_create(tid + i, NULL, threadfunc, NULL) != EOK)
   perror('thread create'), exit(EXIT_FAILURE);
 for (int i = 0; i < T; i++)
  pthread_join(tid[i], NULL);
 if (debug) {
  str[ind] = '';
  cout << str << endl;
  delete [] str;
 }
 exit(EXIT_SUCCESS);
}

Результаты выполнения этого теста:

# sy20m -n100000
3       : cycles - 14644442, on mutex - 146
2       : cycles - 14614219; on mutex - 146
# sy20m -n1000000
3       : cycles - 146505047; on mutex - 146
2       : cycles - 146388673; on mutex - 146

Модифицируем программу, используя вместо мьютекса неименованный бинарный семафор. Для того чтобы не загромождать текст практически тем же кодом, перечислим только необходимые при этом изменения (файл sy20s.cc):

1. Вместо мьютекса объявляем неименованный семафор, а статическая инициализация мьютекса заменяется на оператор (в теле главной программы) динамической инициализации семафора с присвоением ему начального значения 1:

static sem_t sem;
...
if (sem_init(&sem, 0, 1) != 0)
 perror('semaphore init'), exit(EXIT_FAILURE);

2. Функция потока принимает вид:

void* threadfunc(void* data) {
 ...
 while (i++ != N) {
  t1 = ClockCycles();
  sem_wait(&sem);
  if (debug) str[ind++] = *tid;
  sem_post(&sem);
  t += ClockCycles() - t1;
  sched_yield();
 }
 ...
}

В результате исполнения на этот раз мы получим:

# sy20s -n100000
3       : cycles - 87048886; on semaphore - 870
2       : cycles - 87077787; on semaphore - 870
# sy20s -n1000000
3       : cycles - 869638168; on semaphore — 869
2       : cycles - 868725494, on semaphore - 868

Делаем последнюю модификацию в этой группе тестов, теперь используем специфику именованного семафора (файл sy20n.cc):

1. Вместо оператора динамической инициализации неименованного семафора мы теперь должны создать именованный семафор:

static sem_t* sem;
...
const char semname[] = '/duble';
if ((sem = sem_open(semname, O_CREAT, S_IRWX0, 1)) == SEM_FAILED)
 perror('semaphore init'), exit(EXIT_FAILURE);

Примечание

Последний оператор заслуживает отдельного комментария. Техническая документация утверждает, что функция sem_open(), нормально возвращающая указатель созданного дескриптора семафора типа sem_t, в случае ошибки возвращает -1 (так было записано и в самых ранних редакциях POSIX). Но использование конструкции вида:

if (sem_open( ... ) == -1)

просто вызовет синтаксическую ошибку (несоответствие типов) и не пройдет компиляцию! Естественнее было бы для такой функции возвращать NULL в случае ошибки, но... так определено в POSIX. Кроме того, во многих реализациях UNIX определяется константа:

#define SEM_FAILED ((sem_t*)(-1))

В документации QNX она нигде не упоминается, но, как мы видим, она определена, и все прекрасно работает!

2. Функция потока принимает вид (теперь sem, в отличие от предшествующего случая, ведь теперь это уже указатель на переменную типа sem_t):

void* threadfunc(void* data) {
 ...
 while (i++ != N) {