QNX多线程同步之Barrier(屏障)
之前和大家介绍过QNX上的线程同步方法metux和semophore,通过这两种方法可以对一个或者几个资源进行加锁,避免资源使用上的冲突。在另一种情况下,某个线程需要在其它线程完成工作后才继续执行,这时就需要使用到线程同步方法barrier。
举个现实的例子,假设有三个士兵在操作一门高炮,一个负责装填炮弹,一个负责调整高炮左右方向,一个负责调整高炮角度。很明显高炮需要在三名士兵完成任务后才能发射,否则要么打不准,要么炮弹根本打不出去。
一种解决方法是给高炮设置三个按钮,只有三个按钮都按下了高炮才发射,这样不管哪个士兵完成任务了,他只需要按下自己负责的按钮,一旦三个按钮都按下,说明三个士兵的工作都完成了,就发射炮弹。
这个有三个按钮的装置就可以说是一个屏障,保证高炮可以正常工作。
下面就以这个例子做一个barrier测试。
首先需要引入头文件,包括:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <sync.h>
#include <sched.h>
#include <unistd.h>
其中pthread.h和sync.h是关键,一个用于线程创建,一个用于barrier。
然后定义一个pthread_barrier_t全局变量:
pthread_barrier_t barrier;
接着在main函数里初始化barrier:
pthread_barrier_init(&barrier, NULL, 3);
其中第一个参数就是barrier变量,第三个参数是屏障需要等待的数量,本例就是等待3个士兵完成任务,所以设置成3.
然后启动三个士兵的线程,每个士兵线程负责完成一件工作,完成之前有一个delay的循环,表示完成工作需要的时间,不同士兵线程delay的时间不同,表示完成不同工作需要不同的时间。
所有士兵线程完成工作后都调用pthread_barrier_wait方法,通知barrier工作以完成,并开始等待,调用方法如下,唯一的参数就是初始化好的barrier变量:
pthread_barrier_wait(&barrier);
一旦 pthread_barrier_wait执行完成,表示所用工作都完成了,就发射炮弹,通过打印“Fire!”表示。
printf("SoldierX:::::::::: Fire! \n");
另外,主线程启动三个士兵线程后进入一个循环等待,同时输出一些时间信息。
程序执行结果如下:
Entering Barrier Test
creating the barrier
creating the threads
Soldier1:::::::::: Adjusting angle
Soldier2:::::::::: Adjusting direction
Soldier3:::::::::: Filling bullet
timer in main thread:0
timer in main thread:1
timer in main thread:2
timer in main thread:3
timer in main thread:4
Soldier1:::::::::: angle ready!
timer in main thread:5
Soldier2:::::::::: direction ready!
timer in main thread:6
timer in main thread:7
Soldier3:::::::::: bullet ready!
Soldier3:::::::::: Fire!
Soldier1:::::::::: Fire!
Soldier2:::::::::: Fire!
timer in main thread:8
timer in main thread:9
end of main thread
可以看到,只有三个线程都完成相应任务后他们才继续往下执行,保证了大炮可以成功发射。
完整代码如下:
- #include <stdlib.h>
- #include <stdio.h>
- #include <pthread.h>
- #include <sync.h>
- #include <sched.h>
- #include <unistd.h>
- pthread_barrier_t barrier;
- void soldier1() {
- printf("Soldier1:::::::::: Adjusting angle \n");
- int i = 0;
- for (i = 0; i < 20; i++) {
- delay(45);
- }
- printf("Soldier1:::::::::: angle ready!\n");
- pthread_barrier_wait(&barrier);
- printf("Soldier1:::::::::: Fire! \n");
- }
- void soldier2() {
- printf("Soldier2:::::::::: Adjusting direction \n");
- int i = 0;
- for (i = 0; i < 20; i++) {
- delay(55);
- }
- printf("Soldier2:::::::::: direction ready!\n");
- pthread_barrier_wait(&barrier);
- printf("Soldier2:::::::::: Fire! \n");
- }
- void soldier3() {
- printf("Soldier3:::::::::: Filling bullet \n");
- int i = 0;
- for (i = 0; i < 20; i++) {
- delay(76);
- }
- printf("Soldier3:::::::::: bullet ready!\n");
- pthread_barrier_wait(&barrier);
- printf("Soldier3:::::::::: Fire! \n");
- }
- int main(int argc, char *argv[]) {
- printf("Entering Barrier Test\n");
- printf("creating the barrier\n");
- pthread_barrier_init(&barrier, NULL, 3);
- printf("creating the threads\n");
- pthread_create(NULL, NULL, &soldier1, NULL );
- pthread_create(NULL, NULL, &soldier2, NULL );
- pthread_create(NULL, NULL, &soldier3, NULL );
- int i = 0;
- for (i = 0; i < 10; i++) {
- printf("timer in main thread:%d\n", i);
- delay(200);
- }
- printf("end of main thread\n");
- pthread_barrier_destroy(&barrier);
- return EXIT_SUCCESS;
- }
http://blog.csdn.net/keyboardota/article/details/6867346
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