尽快检测变量

时间:2015-05-31 21:14:03

标签: c pthreads mutex thread-synchronization

首先,这与家庭作业有关。只需一点点暗示即可。

我要做的是检测变量(信号)何时发生变化并在1微秒或更短时间内宣布。到目前为止我的进展:

int main(int argc, char **argv)
{
  int i;

  N = atoi(argv[1]);

  if (argc != 2) {
    printf("Usage: %s N\n"
           " where\n"
           " N    : number of signals to monitor\n"
       , argv[0]);

    return (1);
  }

  // set a timed signal to terminate the program
  signal(SIGALRM, exitfunc);
  alarm(20); // after 20 sec

  // Allocate signal, time-stamp arrays and thread handles
  signalArray = (int *) malloc(N*sizeof(int));
  timeStamp = (struct timeval *) malloc(N*sizeof(struct timeval));

  pthread_t sigGen;
  pthread_t *sigDet = (pthread_t*) malloc(N * sizeof(pthread_t));

  long *signalid = (long*) malloc(N * sizeof(long));

  for (i=0; i<N; i++) {
    signalArray[i] = 0;
  }

  for (i = 0; i < N; i++)
  {
      signalid[i] = (long) i;
      pthread_create (&sigDet[i], NULL, ChangeDetector, (void*) signalid[i]);
  }
  pthread_create (&sigGen, NULL, SensorSignalReader, NULL);

  // wait here until the signal
  for (i = 0; i < N; i++)
  {
        pthread_join (sigDet[i], NULL);
  }
  return 0;
} 

void *SensorSignalReader (void *arg)
{

  char buffer[30];
  struct timeval tv;
  time_t curtime;

  srand(time(NULL));

  while (1) {
    int t = rand() % 10 + 1; // wait up to 1 sec in 10ths
    usleep(t*100000);

    int r = rand() % N;
    signalArray[r] ^= 1;

    if (signalArray[r]) {
      gettimeofday(&tv, NULL);
      timeStamp[r] = tv;
      curtime = tv.tv_sec;
      strftime(buffer,30,"%d-%m-%Y  %T.",localtime(&curtime));
      printf("Changed %5d at Time %s%ld\n",r,buffer,tv.tv_usec);
    }
  }
}

void *ChangeDetector (void *arg)
{
  char buffer[30];
  struct timeval tv;
  time_t curtime;
  long n = (long) arg;

  while (1) {

    while (signalArray[n] == 0) {}

    pthread_mutex_lock(&mutex);
    gettimeofday(&tv, NULL);
    curtime = tv.tv_sec;
    strftime(buffer,30,"%d-%m-%Y  %T.",localtime(&curtime));
    printf("Detcted %5ld at Time %s%ld after %ld.%06ld sec\n", n, buffer,tv.tv_usec,
       tv.tv_sec - timeStamp[n].tv_sec,
       tv.tv_usec - timeStamp[n].tv_usec);

    pthread_mutex_unlock(&mutex);
    while (signalArray[n] == 1) {}

  }
}

通过这种实现,我的程序实现了在时间上检测多达3个信号&lt; = 1 us。当超过3时,响应延迟达几毫秒。那段时间我怎么能检测到更多的信号呢?我想知道如何在CPU内核中分配线程任务?我已经读过通过代码管理每个核心上执行的内容太痛苦了?我会用这种努力赚到钱吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

你的ChangeDetector()依赖忙碌等待旗帜。问题是,你没有比拥有CPU更多的忙等待进程 - 只有你的ChangeDetector()进程的某些子集实际上将在任何时间点运行。

这意味着,通常情况下,您必须等待正确的ChangeDetector线程在运行之前被调度回CPU,并注意到该标志已更改。

如果你想为每个标志都有一个ChangeDetector线程,那么你将需要使用非忙等待方法,比如pthread条件变量(每个标志可以有一个互斥/条件变量对) 。不过,我不确定你是否能够以这种方式获得亚微秒延迟。

如果你真的想要坚持忙等待的方法,你需要通过让每个线程负责检查多个线程来将ChangeDetector个线程的数量限制为小于CPU的数量每个循环中的数组位置。