Question

我正在运行这个程序，我有多个线程。三个线程正在为同一父进程生成信号。有四个处理程序线程用于处理由信号生成线程生成的信号。我有一个监控线程，它也接收信号和进程。但是，我有一个情况。我可以看到信号没有平分。我的意思是信号指向同一个过程。我有四个处理程序线程和一个等待信号的监视线程。所以他们中的任何人都可以收到信号。我期待它能够统一分发。但是，我可以看到处理器线程接收到整个信号突发。下一次整个信号突发由监控线程处理。为什么不均匀。在处理程序/监视器线程完成处理一个信号后，我添加了一个sleep调用。因此，只要处理程序/监视器完成一个信号，就应该给另一个处理下一个信号的机会。但是，输出不显示案例

#include <pthread.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/time.h>
#include <signal.h>
#include <cstdio>
#include <stdlib.h>

#define NUM_SENDER_PROCESSES 3
#define NUM_HANDLER_PROCESSES 4
#define NUM_SIGNAL_REPORT 10
#define MAX_SIGNAL_COUNT 100000


using namespace std;

volatile int usrsig1_handler_count = 0;
int usrsig2_handler_count = 0;
int usrsig1_sender_count = 0;
int usrsig2_sender_count = 0;
int monitor_count = 0;
int usrsig1_monitor_count = 0;
int usrsig2_monitor_count = 0;
double time_1[10];
double time_2[10];
int lock_1 = 0;
int lock_2 = 0;
int lock_3 = 0;
int lock_4 = 0;
int lock_5 = 0;


double timestamp() {
  struct timeval tp;
  gettimeofday(&tp, NULL);
  return (double)tp.tv_sec + tp.tv_usec / 1000000.;
}

void sleepMs(double seconds) {
  usleep((unsigned int)(seconds*1000000));
}

void *senderfunc(void *parm) {
  srand(time(0));
  while(true) {
    int signal_id = rand()%2 + 1;
    if(signal_id == 1) {
      while(__sync_lock_test_and_set(&lock_3,1) != 0) {
      }
      usrsig1_sender_count++;
      lock_3 = 0;
      kill(getpid(), SIGUSR1);
    } else {
      while(__sync_lock_test_and_set(&lock_4,1) != 0) {
      }
      usrsig2_sender_count++;
      lock_4 = 0;
      kill(getpid(), SIGUSR2);
    }


    int r = rand()%10 + 1;
    double s = (double)r/100;
    sleepMs(s);
  }
}

void *handlerfunc(void *parm)
{
  int *index = (int *)parm;
  sigset_t set;
  sigemptyset(&set);
  //cout << (*index) << endl;
  if((*index) % 2 == 0) {
    sigaddset(&set, SIGUSR1);
  } else {
    sigaddset(&set, SIGUSR2);
  }


  int sig;

  while(true) {
    sigwait(&set, &sig);
    //cout << "Handler" << endl;
    if (sig == SIGUSR1) {
      while(__sync_lock_test_and_set(&lock_1,1) != 0) {
      }
      usrsig1_handler_count++;        
      lock_1 = 0;
    } else if(sig == SIGUSR2) {
      while(__sync_lock_test_and_set(&lock_2,1) != 0) {
      }
      usrsig2_handler_count++;
      lock_2 = 0;
    }

    sleepMs(0.0001);
  }

}

void *monitorfunc(void *parm) {

  sigset_t set;
  sigemptyset(&set);

  sigaddset(&set, SIGUSR1);
  sigaddset(&set, SIGUSR2);

  int sig;  

  while(true) {
    sigwait(&set, &sig);
    //cout << "Monitor" << endl;
    if(sig == SIGUSR1) {
      time_1[usrsig1_monitor_count] = timestamp();
      usrsig1_monitor_count++;
    } else if(sig == SIGUSR2) {
      time_2[usrsig2_monitor_count] = timestamp();
      usrsig2_monitor_count++;
    }
    monitor_count++;
    //cout << monitor_count << endl;

    if(monitor_count == NUM_SIGNAL_REPORT) {
      double difference_1 = 0;
      double difference_2 = 0;
      if(usrsig1_monitor_count > 1) {
        for(int i=0; i<usrsig1_monitor_count-1; i++) {
          difference_1 = difference_1 + time_1[i+1] - time_1[i];
        }
        cout << "Interval SIGUSR1 = " << difference_1/(usrsig1_monitor_count-1)<< endl;
      }

      if(usrsig2_monitor_count > 1) {
        for(int i=0; i<usrsig2_monitor_count-1; i++) {
          difference_2 = difference_2 + time_2[i+1] - time_2[i];
        }
        cout << "Interval SIGUSR2 = " << difference_2/(usrsig2_monitor_count-1) << endl;
      }
      cout << "Count SIGUSR1 = " << usrsig1_sender_count << endl;
      cout << "Count SIGUSR2 = " << usrsig2_sender_count << endl; 
      monitor_count = 0;
      usrsig1_monitor_count = 0;
      usrsig2_monitor_count = 0;
    }

    sleepMs(0.001);

  }
}

int main(int argc, char **argv)
{
  if(argc != 2) {
    cout << "Required parameters missing. " << endl;
    cout << "Option 1 = 1 which means run for 30 seconds" << endl;
    cout << "Option 2 = 2 which means run until 100000 signals" << endl;
    exit(0);
  }

  int option = atoi(argv[1]);
  int i;

  pthread_t handlers[NUM_HANDLER_PROCESSES];
  pthread_t generators[NUM_SENDER_PROCESSES];
  pthread_t monitor;

  sigset_t set;
  sigset_t oldset;
  sigemptyset(&oldset);
  sigemptyset(&set);
  sigaddset(&set, SIGUSR1);
  sigaddset(&set, SIGUSR2);

  pthread_sigmask(SIG_BLOCK, &set, &oldset);


  int handler_mask[4] = {0,1,2,3};
  //Initializing the handler threads
  for(i=0; i<NUM_HANDLER_PROCESSES; i++) {
    pthread_create(&handlers[i], NULL, handlerfunc, (void *)&handler_mask[i]);
  }

  pthread_create(&monitor, NULL, monitorfunc, NULL);

  sleep(5);

  for(i=0; i<NUM_SENDER_PROCESSES; i++) {
    pthread_create(&generators[i], NULL, senderfunc, NULL);
  }

  if(option == 1) {
    cout << "Option 1 " << endl;
    //sleep(30);
    while(true){

    }
    exit(0);
  } else {
    while(true) {
      if((usrsig1_handler_count + usrsig2_handler_count) >= MAX_SIGNAL_COUNT) {
        cout << "Count SIGUSR1 = " << usrsig1_handler_count << endl;
        cout << "Count SIGUSR2 = " << usrsig2_handler_count << endl;
        exit(0);
      } else {
        pthread_yield();
      }
    }
  }
}

这是我的输出

HandlerHandler

Handler
Handler
Monitor
Monitor
Monitor
Monitor
Monitor
Monitor
Monitor
Monitor
Monitor
Monitor
Monitor
Monitor
Monitor
Monitor
Handler
Handler
Handler
Handler
Handler
Handler
Handler
Handler
Handler
Handler

你可以看到监视器突发，然后是处理程序爆发。但是，在代码中，一旦处理程序/监视器处理信号并进入sigwait，我就添加了一个sleep调用，以便将转向传递给下一个可用的线程。但是，这没有帮助。我猜这应该是统一的。然而，仍然监视器爆裂和打印。即使在监视器中，我已经在完成信号工作后放置了睡眠

Answer 1

您的代码有两个不同的问题，可以为您提供结果。

第一个也是最重要的一个是为每个线程分配一个运行时间片。这个时间片可以被信号或IO中断，而不是线程将运行直到它完成它的时间片。所以即使你进入睡眠状态 - 如果睡眠时间小于该线程的时间片，它也不会将执行转移到其他线程。如果我记得在Windows上这个时间片至少是5毫秒，但通常是40毫秒（虽然我可能有错误的数字）。在linux上这个时间片可能更短但是对于通用的linux盒子我觉得它是一样的。我曾经使用 Sleep（0）来放弃Windows上的时间片。 usleep（0）也可以这样做。所以你使用睡眠的方式不会做你想要的。但是，因为您正在使用pthreads，只需调用 pthread_yield 来放弃CPU或 sched_yield（），这应该是更好的练习，但谁知道......

您可能在测试输出中遇到的第二个问题是，您实际上没有直接的方法来控制在多线程环境中输出到流的字符顺序。如果你真的希望输出顺序，你需要实现一个单独的线程来执行输出并使用队列和一些锁定机制（Critical-section，mutex）或自由锁定机制向i发送消息。 p>

希望这能让你朝着正确的方向前进

即使使用睡眠，线程也不会放弃CPU时间

1 个答案: