Существующие версии QNX4 работают только на однопроцессорных системах, в то время как QNX/Neutrino уже на момент публикации первого издания этой книги обеспечивала поддержку SMP по меньшей мере на архитектуре x86. SMP дает значительные преимущества, особенно в многопоточной ОС, но это одновременно и гораздо более серьезный пистолет для простреливания ноги (кто любопытен, поищите в Интернет по ключевой фразе «shoot yourself in the foot» — прим. ред.).
Например, в однопроцессорной машине обработчик прерывания (ISR) может вытеснить поток, но наоборот никогда не бывает. В однопроцессорной машине бывает полезно представить себе, что потоки якобы выполняются одновременно, хотя в действительности это не так.
В блоке SMP поток и обработчик прерывания могут работать одновременно, да и несколько потоков тоже могут работать одновременно. Так что SMP — это не только превосходная рабочая станция, но и неплохое средство тестирования программного обеспечения — если вы сделали какие бы то ни было «плохие» предположения о защите в многопоточной среде, в SMP-системе они однажды обязательно выплывут.
Для иллюстрации того, насколько это верно, один пример. Одна из ошибок в ранней внутренней версии поддержки SMP проявлялась в «окне» длиной в один машинный цикл! То, что для однопроцессорной машины было запрограммировано как атомарная операция «чтение/модификация/запись», в SMP-блоке стало допускать вмешательство в ход операции второго процессора, выполняющего «сравнение/обмен».
Философия переноса программ
Давайте теперь взглянем на все «сверху». Здесь мы рассмотрим:
• обмен сообщениями и систему «клиент/сервер»;
• обработчики прерываний (ISR).
Анализ обмена сообщениями
В QNX4 клиент мог найти сервер двумя способами:
• используя глобальное пространство имен;
• выполнение open() в отношении администратора ввода/вывода.
Если взаимоотношения «клиент/сервер, которые вы переносите, базируются на глобальном пространстве имен, тогда клиент использует:
qnx_name_locate()
а сервер регистрирует свое имя при помощи:
qnx_name_attach()
В этом случае у вас есть два выбора. Вы можете либо попробовать сохранить вариант с глобальными именами, либо модифицировать клиента и сервер так, чтобы они работали подобно стандартному администратору ресурсов.
Я рекомендую вам последний вариант, поскольку именно этот вариант характерен для QNX/Neutrino — сводить все к администраторам ресурсов, а не пытаться навесить кусок администратора ресурсов на службу глобальных имен.
Модификация будет достаточно проста. Скорее всего, клиентская сторона вызывает функцию, либо возвращающую идентификатор серверного процесса, либо создающую виртуальный канал («VC» — Virtual Circuit) от клиентского узла к удаленному узлу сервера. В обоих случаях как идентификатор процесса, так и идентификатор виртуального канала к удаленному процессу определяются при помощи qnx_name_locate(). «Магическим амулетом», связывающим клиента с сервером, здесь является специальная разновидность идентификатора процесса (мы считаем идентификатор виртуального канала идентификатором процесса, поскольку он берется из того же пула номеров и со всех точек зрения выглядит как идентификатор процесса).
Преодолеть основное различие можно было бы, возвращая вместо идентификатора процесса идентификатор соединения. Поскольку клиент в QNX4, вероятно, не анализирует идентификаторы процессов (да и зачем? Так, просто число), вы могли бы «обмануть» его, применив к «глобальному имени» функцию open(). В этом случае, однако, глобальное имя должно было бы быть точкой монтирования, зарегистрированной администратором ресурса в качестве своего «идентификатора». Вот, например, типовой пример клиента QNX4, взятый из моей серверной библиотеки CLID:
/*
* CLID_Attach(ServerName)
*
* Эта подпрограмма отвечает за установление соединения
* с сервером CLID.
*
* Возвращает PID сервера CLID или идентификатор
* виртуального канала к нему.
*/
// Сюда запишется имя - для других библиотечных вызовов
static char CLID_serverName(MAX_CLID_SERVER_NAME + 1);
// Сюда запишется идентификатор сервера
CLID static int clid_pid = -1;
int CLID_Attach(char *serverName) {
if (ServerName == NULL) {
sprintf(CLID_serverName, "/PARSE/CLID");
} else {
strcpy(CLID_serverName, serverName);
}
clid_pid = qnx_name_locate(0, CLID_serverName,
sizeof(CLID_ServerIPC), NULL);
if (clid_pid != -1) {
CLID_IPC(CLID_MsgAttach); // Послать сообщение ATTACH
return (clid_pid);
}
return (-1);
}
Вы могли бы изменить это на следующее:
/*
* CLID_Attach(serverName), версия для QNX/Neutrino
*/
int CLID_Attach(char *serverName) {
if (ServerName == NULL) {
sprintf(CLID_serverName, "/PARSE/CLID");
} else {
strcpy(CLID_serverName, serverName);
}
return (clid_pid = open(CLID_serverName, O_RDWR));
}
И клиент ничего бы не заметил.
Два замечания по реализации. В качестве зарегистрированного префикса администратора ресурса я просто оставил имя по умолчанию («/PARSE/CLID»). Вероятно, лучше было бы взять имя «/dev/clid», но насколько вы хотите следовать POSIX — это ваше личное дело. В любом случае, это незначительное изменение, и оно мало связано с тем, что здесь обсуждается.
Второе замечание касается того, что я по-прежнему назвал дескриптор файла clid_pid, хотя реально ему бы теперь следовало называться clid_fd. Это, опять же, вопрос стиля и касается только того, сколько различий вы хотите иметь между версиями кода для QNX4 и QNX/Neutrino.
В любом случае, того чтобы данная программа была переносима в обе ОС, вам придется выделить код соединения с сервером в отдельную функцию — как я это сделал выше с функцией CLID_Attach().
В какой-то момент клиент должен будет выполнить собственно операцию отправки сообщения. Здесь все становится несколько сложнее. Поскольку отношения клиент/сервер не основаны на отношениях с администраторами ввода/вывода, клиент обычно создает «нестандартные» сообщения. Снова пример из CLID-библиотеки («незащищенный» клиентский вызов здесь — CLID_AddSingleNPANXX(), я также включил функции checkAttach() и CLID_IPC() для того, чтобы продемонстрировать фактическую передачу сообщений и логику проверок):