用C中的定时器制作yield函数

如何解决用C中的定时器制作yield函数

我想编写一个代码，每 10 微秒在线程之间切换。 但问题在于产量函数。运行计时器处理程序时出现中断。所以它没有正确完成。 这是我用于初始化计时器的代码：

signal(SIGALRM,&time_handler);

struct itimerval t1;
t1.it_interval.tv_sec = INTERVAL_SEC;
t1.it_interval.tv_usec = INTERVAL_USEC;
t1.it_value.tv_sec = INTERVAL_SEC;
t1.it_value.tv_usec = INTERVAL_USEC;
setitimer(ITIMER_REAL,&t1,NULL);

这是处理函数的代码：

void time_handler(int signo)
{
    write(STDOUT_FILENO,"interrupt\n",sizeof("interrupt\n"));
    green_yield();
}

这就是我在 yield 函数中所做的：一个队列，从中我们可以让线程接下来运行。问题是在我在线程之间交换上下文之前的任何时候，我都可以得到一个中断。特别是因为我在这个函数的末尾交换了上下文。

int green_yield(){

green_t *susp = running ;
// add susp to ready queue
// ===========================
enQueue(ready_queue,susp);
// ===========================
// select the next thread for execution
// ===========================
green_t * next = deQueue(ready_queue);
running = next;
// ===========================
// save current state into susp->context and switch to next->context
// ===========================  
swapcontext(susp->context,next->context);
return 0;}

怎样做才能保证先完成yield函数，然后得到中断？

解决方法

前言：根据您的系统硬件，对 stdout 的 write() 系统调用可能需要 10 us 以上的时间。因此，从 SIGALRM 处理程序以 10 us 的循环计时器调用它可能是错误的。

在 GLIBC 中，signal(SIGALRM,time_handler) 相当于带有 SA_RESTART 标志的 sigaction()。 SIGALRM 信号在处理程序执行期间被阻塞。因此，您在运行处理程序时不会收到信号。它在处理程序执行期间被隐式阻塞，并在它完成后解除阻塞。由于后者调用了 green_yield()，所以在 green_yield() 内部运行时不会收到信号。

因为 getcontext() 在 SIGALRM 未阻塞的情况下保存信号掩码（我猜你在程序开始时创建线程时调用它），当您将上下文从一个运行信号处理程序的中断线程切换到下一个可调度线程时，新运行的线程：

• 在第一个调度时间，从它的 getcontext()（线程创建点）返回。即使前一个线程没有从信号处理程序返回，这也会恢复信号掩码，因为上下文包含一个 SIGALRM 未阻塞的信号掩码。当计时器再次结束时，SIGALRM 将再次中断新运行的线程，这将在调用 swapcontext() 的信号处理程序中产生 CPU。这次保存的上下文包含一个带有阻塞的信号掩码 SIGALRM;
• 在随后的调度时间，从 swapcontext() 返回，因为它被信号中断，因此正在运行信号处理程序的末尾。上下文恢复被阻塞的 SIGALRM 信号，但这将作为信号处理程序执行的一部分被解除阻塞，因为它的执行从信号处理程序的末尾重新开始。

即使前面的应该工作，请注意，当一个信号被引发时，系统会在当前进程堆栈的顶部创建一个堆栈帧，以使信号处理程序显示为用户程序调用的函数并返回在中断点。堆栈上的这个帧不能被从全局进程堆栈上的任何点运行的线程破坏。可以考虑使用 sigaltstack()（请参阅下面的注释）。

你的线程实现怎么样？它们都共享同一个堆栈（进程堆栈）。当您创建它们时，它们都使用 getcontext() 几乎在全局进程堆栈中的同一点保存它们的上下文。因此，当您从一个线程切换到另一个线程时，新运行的线程可能会搞乱先前运行的线程的堆栈帧......我认为这是您应该关注的重点：安排您的线程，使它们与它们自己的全局堆栈区域或使用类似 makecontext() 的东西拥有自己的堆栈。后者的手册提供了一个示例来创建多个具有单独堆栈的执行线程。

附注：

• swapcontext() 不是信号处理程序中允许的函数调用的一部分：参见。 man 7 signal-safety。因此，从那里调用它是不安全的。但同时，我们可以看到可以安全地从信号处理程序中调用非本地 goto（即 longjmp()）。由于 swapcontext() 看起来像一个非本地 goto，在与 longjmp() 相同的条件下调用它可能是安全的...
• sigaltstack() 手册提供了一些在信号处理程序中使用 swapcontext() 的技巧