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我正在运行这个程序，我有多个线程。三个线程正在为同一个父进程生成信号。有四个处理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，它也接收相应的信号和进程。不过，我有一个情况。我可以看到信号分配不均。我的意思是信号被定向到相同的过程。我有四个处理程序线程和一个监视线程等待信号。所以他们中的任何一个人都可以接收到信号。我期待它均匀分布。但是，我可以看到处理程序线程有时会接收到整个信号突发。下一次整个信号突发由监视器线程处理。为什么不统一。在处理程序/监视器线程完成处理一个信号后，我添加了一个睡眠调用。因此，一旦处理程序/监视器完成一个信号，它就应该给另一个机会来处理下一个信号。但是，输出没有显示这种情况

#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

您可以看到监视器的爆发，然后是处理程序的爆发。但是，在代码中，一旦处理程序/监视器处理信号并进行 sigwait，我添加了一个睡眠调用，以便将轮到传递给下一个可用线程。但是，这没有帮助。我猜这应该使它变得统一。但是，显示器仍然会爆裂并打印。即使在监视器中我已经在它完成信号工作后进入睡眠状态

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1 回答 1

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你的代码有两个不同的问题给你你看到的结果。

第一个也是最重要的一个是每个线程都分配了一个时间片来运行。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。因此，即使您设置了睡眠 - 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（尽管我可能弄错了数字）。在 linux 上，这个时间片可能更短，但对于通用的 linux 机器，我认为是一样的。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做的事。但是，由于您使用的是 pthread，只需调用pthread_yield放弃 CPU 或sched_yield()这应该是更好的做法，但谁知道......

您在测试输出时可能面临的第二个问题是，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。如果您真的希望输出按顺序排列，您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（关键部分，互斥锁）或自由锁定机制向 i 发送消息。

希望这能让你朝着正确的方向前进

于 2012-10-01T15:19:57.480 回答