Question

在大多数UNIX实现中，进程可以在多个事件上阻塞。也就是说，该进程可以等待多个信号或多个消息队列，而不是等待单个信号或从单个消息队列接收消息。这种功能提供什么优势？您将如何实施？

现在，在所有人开始问这是否是我的学校作业之前，不是。这是我要参加的课程的推荐考试问题。

我的想法-像这样：

typedef struct QueueElement {
    int Sender;
    int Receiver;
    char Message[MAX_MSG_SIZE];
    int MessageSize;
} QueueElement;

QueueElement MessageQueue[NUM_OF_PROCESSES];



/* Send Message to receiving process queue number */
int SendMsg(int SenderId, int ReceiverId, char* Msg, int Size)
{
    /* Create Queue Element to Enqueue */
    QueueElement El = {
        .Sender = SenderId,
        .Receiver = ...
        .
        .
    };

    /* Enqueue element in queue specified by Receiver's Id */
    Enqueue(&(MessageQueue[ReceiverId]), El);
}



/* Get messages for process defined by ReceiverId, from any queue */
int RecvMsg(int* SenderId, int ReceiverId, char* Msg, int* size)
{
    int i;
    for (i=NUM_OF_PROCESSES; i>=0; i--)
    {
        /* If a message is available for receiving process, Dequeue element from queue */
        if (MessageQueue[i].Receiver = ReceiverId)
        {
            QueueElement El = Dequeue(&(MessageQueue[i]));
            *SenderId = El.Sender;
            strcpy(Msg, El.Message);
            .
            .
            .

            return TRUE;
        }
    }

    return FALSE;
}

现在，考虑4个并行运行的进程。他们将消息连续发送到消息队列1、2、3、4。现在，假设所有消息都已发送到进程2。这意味着进程2必须检查所有4个队列（1、2、3、4）中的消息。但是，如果不断添加新消息，则只会处理队列4中的消息。一个人如何摆脱饥饿的其他消息队列？

是否有更好的方法来处理？现代建筑如何处理这一问题？此解决方案的问题在于，如果邮件继续进入高优先级队列（NUM_OF_PROCESSES），则低优先级队列中的邮件将永远不会得到处理。

Answer 1

有没有更好的方法来解决这个问题？

是的。主要问题是您的代码根本没有等待，因此持续浪费CPU时间轮询。

更好的方法是将其放入内核，例如：

当任务调用RecvMsg()时，内核可以自动执行if no messages in queue { tell scheduler this task should block until a message is received }（无竞争条件）
任何调用SendMsg()的内核都可以自动执行if receiving task is blocked waiting for a message { tell scheduler the receiving task should be unblocked }（无竞争条件）

下一个问题是它仅等待消息。如果要等待（异步）打开文件，等待信号，等待时间过去或等待获取互斥锁，该怎么办？对于此问题，有两种可能的解决方案：

在不同类型的事物上具有不同参数的可怕混乱（例如epoll_pwait()）（对于某些事物仍然无法使用，例如等待互斥体）。
< / li>
在消息之上实现所有功能，因此您只需要等待消息即可。

第二种解决方案；您最终最终会用actor模型取代传统的过程编程。

Answer 2

我认为您的代码无法按照提问者的意图来回答问题。扩展问题的范围：

通常，您可以调用类似read()的文件来读取文件描述符，并且它将阻塞直到有一些数据输入为止。但是，如果您有多个文件描述符，并且希望对所有文件描述符都进行阻塞，该怎么办？直到数据输入其中的任何一个？您无法使用仅包含单个文件描述符的简单read()来做到这一点。

您需要哪种API？显示一个或一组可以让某人同时从多个来源读取的功能。

提示： select()正是这样做的。 google的好关键字包括“选择”，“多路复用”和“非阻塞I / O”。

Answer 3

当使用不同优先级的消息队列时，阅读器将继续为高优先级队列服务，当耗尽时，它将移至较低优先级队列。如果不使用优先级，则可以使用线程并行服务队列，但不能保证消息在不同队列中出现的顺序。

等待多个信号量或多个消息队列

3 个答案: