Можно представить, как мы ответили бы на запрос чтения:
1. Найти элементы кэша, которые соответствуют запрашиваемым данным.
2. Заполнить вектора IOV ссылками на них.
3. Применить функцию MsgWritev() (или MsgReplyv()) для передачи данных клиенту.
Отметим, что если данные начинаются не непосредственно с начала блока кэша (или другой структуры данных), то в этом нет никакой проблемы. Просто сместите первый вектор IOV на точку начала данных и соответственно откорректируйте поле размера.
Все функции обмена сообщениями, кроме функций семейства MsgSend*(), имеют одинаковую общую форму: если имя функции имеет суффикс «v», значит, она принимает в качестве аргументов вектор IOV и число его частей; в противном случае, она принимает указатель и длину.
Семейство MsgSend*() содержит четыре основных варианта реализации функций с точки зрения буферов источника и адресата, плюс два варианта собственно системного вызова — итого восемь.
В нижеприведенной таблице сведены данные о вариантах функций семейства MsgSend*().
| Функция | Буфер передачи | Буфер приема |
|---|---|---|
| MsgSend() | линейный | линейный |
| MsgSendnc() | линейный | линейный |
| MsgSendsv() | линейный | IOV |
| MsgSendsvnc() | линейный | IOV |
| MsgSendvs() | IOV | линейный |
| MsgSendvsnc() | IOV | линейный |
| MsgSendv() | IOV | IOV |
| MsgSendvnc() | IOV | IOV |
Под линейным буфером я подразумеваю, что передается единый буфер типа void* вместе с его длиной. Это легко запомнить: суффикс «v» означает «вектор», и он находится на том же самом месте, что и соответствующий параметр — первым или вторым, в зависимости от того, какой буфер — передачи или приема — объявляется векторным.
Хмм. Получается, что функции MsgSendsv() и MsgSendsvnc() идентичны? Да, по части параметров именно так оно и есть. Различие заключается в том, является функция точкой завершения (cancellation point) или нет. Версии с суффиксом «nc» («no cancellation» — прим. ред.) не являются точками завершения, в то время как версии без этого суффикса — являются. (Дополнительную информацию относительно точек завершения и завершаемости (cancelability) вообще можно найти в справочном руководстве по Си-библиотеке в главе, посвященной pthread_cancel().)
Вероятно, вы уже подозревали, что все варианты функций MsgRead(), MsgReceive(), MsgSend() и функций MsgWrite() тесно связаны между собой. (Единственное исключение — функция MsgReceivePulse(); мы ее вкратце рассмотрим.)
Которые из этих функций следует применять? В общем-то вопрос этот является чисто философским. Что до меня лично, то я предпочитаю комбинировать.
Если мы посылаем или принимаем только одноэлементные сообщения, то зачем нам все эти проблемы с настройкой векторов IOV?
Накладные расходы (кстати, незначительные) по загрузке процессора обычно не зависят от того, настраиваете ли вы все сами или оставляете это ядру или библиотеке. Подход с использованием одноэлементных сообщений избавляет ядро от необходимости манипуляций с адресным пространством и поэтому работает несколько быстрее.
Следует ли вам применять функции, использующие IOV? Конечно! Используйте их всегда, когда вам приходится самостоятельно программировать обмен многоэлементными сообщениями. Никогда непосредственно не копируйте данные при передаче многоэлементных сообщений, даже если для этого потребуется всего несколько строк программы. Это перегрузит систему попытками минимизировать число реальных операций копирования данных туда-сюда; передача указателей происходит намного быстрее, чем копирование данных из буфера в буфер.
Сообщения типа «импульс» (pulse)
Все сообщения, которые мы обсуждали до настоящего времени, блокируют клиента. Как только клиент вызывает функцию MsgSend(), для него наступает тихий час. Клиент отдыхает до тех пор, пока сервер не ответит на сообщение.
Однако есть ситуации, где отправитель сообщения не может себе позволить блокироваться. Мы рассмотрим некоторые из них в главах «Прерывания» и «Часы, таймеры и периодические уведомления», а сейчас мы должны понять концепцию данной проблемы.
Механизм, который обеспечивает отправку сообщения без блокирования, называют «импульсом» (pulse). Импульс — это миниатюрное сообщение, которое:
• может перенести 40 бит полезной информации (8-битный код и 32 бита данных);
• является неблокирующим для отправителя;
• может быть получено точно так же, как и сообщение другого типа;
• ставится в очередь, если получатель не заблокирован в ожидании сообщения.
Прием импульса
Прием импульса выполняется очень просто: короткое, четко определенное сообщение передается функции MsgReceive(), как будто поток отправил обычное стандартное сообщение. Единственное различие состоит в том, что вы не сможете применить функцию MsgReply() к такому сообщению, поскольку, кроме всего прочего, общая идея импульса состоит в том, что это сообщение по своей сути является асинхронным. В данном разделе мы рассмотрим другую функцию, MsgReceivePulse(), применение которой полезно при обработке импульсов.
Единственно что забавляет при работе с импульсами — это то, что идентификатор отправителя, который возвращается функцией MsgReceive() при их приеме, имеет нулевое значение. Это верный индикатор того, что принятое сообщение является импульсом, а не стандартным сообщением клиента. В коде серверов вы будете часто видеть фрагменты, подобные представленному ниже:
#include <sys/neutrino.h>
rcvid = MsgReceive(chid, ...);
if (rcvid == 0) { // Это импульс
// Определить тип импульса