Question

我正在尝试创建一个程序，通过一个公共队列（如它所代表的POSIX消息队列）从各种应用程序接收消息，并将这些命令分派给一个工作线程池。

在过去的几天里，我的设计变得比我记忆中的要多，所以我认为我会来这里寻求建议，特别是如何终止该计划。

我希望通过队列接收终止事件，并由工作人员确认（这样调度员就不会打扰预处理命令，这可能意味着验证检查由工作人员完成）。

因此，我需要一种方法让信息以某种方式从工人回到调度员，告诉后者停止。

在我当前的迭代中，主线程是调度程序线程，从队列接收并与工作者交换信号（通过条件变量）以通知空闲线程挂起的命令。我看到它的方式，信号必须进入图片：

如果队列是非阻止的，调度员将在收到mq_notify后调用（按顺序）mq_receive，sigwait和EAGAIN;
如果队列阻塞，调度员只需拨打mq_receive，当信号中断时，EINTR将返回while(atomic_load(state) != POOL_TERMINATING)。

在这两种情况下，调度程序都将运行if (ret == EAGAIN)，它将由验证终止命令并发出信号的工作人员设置。

现在提出问题：

使用信号和线程时有什么我需要担心的吗？除此之外，这不是一项微不足道的练习吗？（sample）
我是否有理由为调度员打扰非阻塞队列，因为它唯一的工作就是转发消息？
- 如果有的话，有人可以从我的偏执中治愈我，担心会在sigwait()和POOL_TERMINATING之间收到“新消息”通知吗？
如果我选择阻止队列，我可以不使用处理程序吗？即工作人员设置mq_receive，发送信号，如果调度员正在接收，EINTR只返回mq_receive（我还不知道有什么信号可以告诉系统“中断一个名为{{1}}的调用，但不要打扰处理程序”，所以我猜这将是一个空的处理程序。）
我在做什么错？

提前致谢。

Answer 1

您在sigwait()中等待的信号必须在sigwait()之外被屏蔽（屏蔽），以确保在任何其他时间都不会传送。{/ p>

鉴于您的调度循环正在等待传入消息，因此很容易在mq_receive()中阻塞。但是，当看到“结束”消息的工作线程发出信号时，我看不出你是如何避免信号竞争的。或许，您可以mq_send()向调度循环发送特殊的“STOP”消息 - 可能是通过设置POOL_TERMINATING标志并发送空消息？

您提到使用条件变量发送信号以将消息分派给工作线程。这意味着您有一些内部队列，受条件的互斥锁保护。如果是这种情况，那么您也可以将POOL_TERMINATING标记置于互斥锁下，并使用pthread_cond_broadcast()唤醒所有线程。

如果让工作线程为自己做mq_receive() - 这看起来似乎有道理 - 那么你有一个小问题就是向所有人发送信号以终止。在这种情况下，主线程将等待被告知已收到终止消息。在通过pthread_join（）收集工作人员（我假设）之前，如果在pthread_kill()中被阻止，则需要mq_receive()每个工作人员。然而，我不清楚你是如何避免信号竞赛......这开始看起来非常讨厌。这可能是pthread_cancel()有用的（少数恕我直言）时间之一...您可以设置工作人员PTHREAD_CANCEL_DISABLE和PTHREAD_CANCEL_DEFERRED，并在{PTHREAD_CANCEL_ENABLE之前设置mq_receive() 1}}。或者......与上述类似，您可以为所有工作人员mq_send()“停止”消息。

顺便说一句，我认为我们需要的是pthread_prod()，它是pthread_kill()和pthread_cancel()之间的交叉......一种信号，除了在（期间）之外被屏蔽取消点。这将概括pselect()通过其神奇的“原子”改组信号掩码所做的事情。

Answer 2

所有这一点都归功于alk，他让我三思而后行使用信号（以及signal(7)中的信号，因为我使用过 pthread_cond_signal(3)）。最后，我甚至设法使用非阻塞队列，不用担心错过新消息通知。

一些伪代码:(最终的代码是功能性的，但它......并不完全适合用于教育目的）。

DISPATCHER:

  mq_open();
  mq_notify(dispatcher_callback);

  while (state != TERMINATING)

    switch (state) 

      case WAITING:

        while (dispatcher_event == NO_EVENT)
          wait(dispatcher_event);

        state = (dispatcher_event == NEW_MSG) ? RECEIVING :
                (dispatcher_event == TERM)    ? TERMINATING : WAITING;

      case RECEIVING:

        if (mq_receive() > -1)
          signal(worker_event, NEW_MSG);
          forward_command();

        else if (errno == EAGAIN)
          state = WAITING;
          dispatcher_event = NO_EVENT;

  worker_event = TERM;
  broadcast(worker_event, TERM);

  for (w ∈ workers)
    pthread_join(w.id);

  return;


WORKER:

  while (state != TERMINATING)

    switch (state)

      case IDLE:

        while (worker_event == NO_EVENT)
          wait(worker_event);

        state = (worker_event == NEW_MSG) ? BUSY :
                (worker_event == TERM)    ? TERMINATING : IDLE;

      case BUSY:

        worker_event = NO_EVENT;
        worker_fetch_command();
        worker_process_command();
        state = IDLE;

  return;

“事件”对象由条件变量，互斥体和枚举类型（因此signal() / broadcast() / wait()调用，混合使用作业和比较）。 while (!predicate_change) wait(predicate); 成语是为了处理虚假的唤醒。

调度程序和工作线程共享一个包含的公共“池”对象两个事件（一个用于调度程序，一个用于整个工作池）和一个缓冲区拿起命令的地方。

没有图示：

之前和之后适当的lock() / unlock()来电读/写/发信号/等待这些“事件”。
dispatcher_forward()和之间的更多同步 worker_fetch_command()。
这些“状态”变量是线程本地的。
dispatcher_callback()再次致电mq_notify()，然后发出信号dispatcher_event，并将其设为NEW_MSG。
process_command()在识别出来时发出dispatcher_event信号验证“TERMINATE”命令。
检查错误。
......一些printf()来电。

编辑：在考虑了一些之后，我想我可以完全没有调度员线程：

工人可以不受阻挡地致电mq_receive();
通知回调可以直接向池发送/广播事件;
识别终止命令的工作人员也可以将事件广播到池中，而不是反弹回调度员。

终止线程池

2 个答案: