Книга: Системное программирование в среде Windows

Использование функции SignalObjectAndWait

Использование функции SignalObjectAndWait

Цикл, выполняемый потоком потребителя в предшествующем фрагменте кода, играет очень важную роль в модели CV, поскольку в нем выполняется ожидание изменения состояния, а затем проверяется, является ли состояние именно тем, какое требуется. Последнее условие может не выдерживаться, если событие оказывается слишком обобщенным, указывая, например, только на сам факт изменения состояния, а не на характеристики такого изменения. К тому же, другие потоки могут дополнительно изменить состояние, например, очистить буфер сообщений. Упомянутый цикл требовал выполнения двух функций ожидания и одной функции освобождения мьютекса, как показано ниже.

while (!cvp(&State)) {
 ReleaseMutex(State.Guard);
 WaitForSingleObject(State.CvpSet, TimeOut);
 WaitForSingleObject(State.Guard, INFINITE);
}

Использование конечного интервала ожидания (time-out) при выполнении первой функции ожидания (ожидание события) требуется здесь для того, чтобы избежать потери сигналов или возникновения других вероятных проблем. Этот код будет работать как под управлением Windows 9x, так и под управлением Windows NT 3.5 (еще одна устаревшая версия Windows), а предыдущий фрагмент кода сохранит свою работоспособность и в том случае, если мьютексы заменить объектами CS.

Однако в случае Windows NT 5.x (XP, 2000 и Server 2003) и даже Windows NT 4.0 мы можем использовать функцию SignalObjectAndWait — важный элемент усовершенствования, который избавляет от необходимости применения конечных интервалов ожидания и объединяет освобождение мьютекса и ожидание события. При этом кроме явного упрощения программы, производительность в общем случае повышается, что объясняется устранением системного вызова и отсутствием необходимости в настройке длительности интервала ожидания. 

Эта функция, при вызове которой используются дескрипторы, указывающие соответственно на мьютекс и событие, упрощает цикл потребителя. Интервал ожидания здесь отсутствует, поскольку вызывающий поток переходит к ожиданию второго дескриптора сразу же после того, как первый дескриптор переходит в сигнальное состояние (что в данном случае означает освобождение мьютекса). Перевод объекта в сигнальное состояние и переход к ожиданию осуществляются атомарным образом, то есть за одну операцию, так что никакой другой поток не может сигнализировать о наступлении события в течение промежутка времени между освобождением мьютекса вызывающим потоком и ожидания потоком события, на которое указывает второй дескриптор. Тогда упрощенный цикл потребителя приобретает следующий вид:

while (!cvp(&State)) {
 SignalObjectAndWait(State.Guard, State.CvpSet, INFINITE, FALSE);
 WaitForSingleObject (State.Guard, INFINITE);
}

Значением последнего аргумента этой функции, bAlertable, в данном случае является FALSE, однако в последующих разделах, посвященных рассмотрению АРС, он будет полагаться равным TRUE.

Вообще говоря, оба дескриптора могут указывать на любые подходящие объекты синхронизации. В то же время, использовать объект CRITICAL_SECTION в качестве объекта, сигнальное состояние которого отслеживается, нельзя, поскольку допустимыми являются только объекты ядра.

Функция SignalObjectAndWait применяется во всех примерах программ, представленных как в книге, так и на Web-сайте, хотя на Web-сайте находятся и другие варианты решений, о которых будет говориться в тексте. Если программа должна выполняться под управлением Windows 9x, то следует заменить эту функцию парой функций "сигнал/ожидание", как в первоначально приведенном фрагменте кода, и обязательно использовать конечный интервал ожидания.

В разделе, посвященном АРС, представлены различные методы отправки сигналов ожидающим потокам, обеспечивающие получение сигналов только определенными потоками, тогда как в случае событий простых способов, позволяющих контролировать, каким потокам направляются сигналы, не существует.

Оглавление книги