Pthread Posix Thread

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1 Pthread Psix Thread Crs di laurea in Cmunicazine Digitale Labratri di Reti di calclatri A.A Simne Bassis Labratri di Reti di Calclatri (Infrmatica) - A.A Università di Milan D.S.I. Da prgrammazine di rete multiprcess a multithread Una frk() è cmputazinalmente pesante Richiede frme di cmunicazine interprcess per scambiare dati I thread (lighweight prcess) cndividn Memria glbale Istruzini Dati File aperti (es. descrittri) Signal handler e signal dispsitin Wrking directry User e grup ID Ma gni thread ha il prpri Thread ID Insieme di registri (prgram cunter e stack pinter) Stack errn Signal mask Prirità In sldni La cmunicazine è immediata e semplificata Ma richiede attenzine ai prblemi di sincrnizzazine Psix thread Pthread sn la standardizzazine dei thread nel 1995 cme parte degli standard Psix.1c Labratri di Reti di Calclatri (Infrmatica) - A.A Università di Milan D.S.I

2 pthread_create() int pthread_create(pthread_t *tid, cnst pthread_attr_t *attr, vid *(*func)(vid *), vid *arg); Returns: 0 if OK, psitive Exxx value n errr Crea un nuv thread tid: thread ID di tip pthread_t (di slit un unsigned int) p_thread_attr_t: attributi del thread prirità, dimensine dell stack, flag per indicare se è un demne, per gli attributi di default usare NULL func: funzine che deve essere eseguita dal thread La funzine prende cme argment un puntatre generic (vid *) E ritrna un puntatre generic (vid *) arg: argmenti di func In cas di argmenti multipli è necessari inserirli in un struct Il thread termina Implicitamente (quand func() ritrna) Esplicitamente (tramite pthread_exit()) Frzatamente (quand il la funzine main() del prcess ritrna un thread chiama exit()) Valre di ritrn Al cntrari delle scket functin (0 se OK e -1 se errre cn errn settat pprtunamente) 0 se OK, psitive errr (>0) se errre, senza settare errn Labratri di Reti di Calclatri (Infrmatica) - A.A Università di Milan D.S.I. 516 pthread_jin()/_self() int pthread_jin(pthread_t *tid, vid **status); Returns: 0 if OK, psitive Exxx value n errr Attende che un dat thread abbia terminat la sua esecuzine (cme waitpid()) tid: thread ID che vgliam attendere Nn si può attendere gni thread (-1) cme cn waitpid() status: valre di ritrn del thread pthread_t pthread_self(vid); Returns: thread ID f calling thread Permette ad un thread di ttenere il su thread ID Labratri di Reti di Calclatri (Infrmatica) - A.A Università di Milan D.S.I

3 pthread_detach()/_exit() int pthread_detach(pthread_t *tid); Returns: 0 if OK, psitive Exxx value n errr Rende un thread detached Un thread può essere jinable detached Quand un jinable thread termina, il su thread ID e il su exit status sn mantenuti finchè un altr thread invca pthread_jin Un detached thread è cme un prcess demne: quand termina, le sue risrse sn rilasciate e nn si può attendere sulla sua terminazine Di slit è chiamata dal thread che vule rendere se stess detached pthread_detach(pthread_t tid) vid pthread_self(vid *status); Des nt return t caller Permette ad un thread di terminare status: nn deve puntare ad un ggett lcale al thread, altrimenti sparisce quand il thread termina 518 Labratri di Reti di Calclatri (Infrmatica) - A.A Università di Milan D.S.I. vid *cpyt(vid *); static int sckfd; /* glbale per garantire access a entrambi i thread */ static FILE *fp; vid str_cli(file *fp_arg, int sckfd_arg) char recvline[maxline]; pthread_t tid; sckfd = sckfd_arg; /* cpia degli argmenti nella variabile esterna */ fp = fp_arg; pthread_create(&tid, NULL, cpyt, NULL); Ech Client while (readline(sckfd, recvline, MAXLINE) > 0) fputs(recvline, stdut); vid * cpyt(vid *arg) char sendline[maxline]; while (fgets(sendline, MAXLINE, fp)!= NULL) write(sckfd, sendline, strlen(sendline)); Attenzine alla readline() che nn esiste nell standard C shutdwn(sckfd, SHUT_WR); /* EOF su stdin, invia FIN */ return(null); /* return (il thread termina) quand incntra EOF su stdin */ Labratri di Reti di Calclatri (Infrmatica) - A.A Università di Milan D.S.I

4 static vid *dit(vid *); /* gni thread esegue questa funzine */ int main(int argc, char **argv) int listenfd, cnnfd; scklen_t addrlen, len; struct sckaddr *cliaddr; // cme nei casi precedenti, fin alla listen() fr ( ; ; ) cnnfd = accept(listenfd, cliaddr, &len); pthread_create(null, NULL, &dit, (vid *) cnnfd); static vid * dit(vid *arg) pthread_detach(pthread_self()); // qui ci vann le istruzini per gestire l ech */ clse((int) arg); /* terminat cn la scket cnnessa */ return(null); Ech Server Il thread invca la detach() perché nn c è ragine che il thread principale attenda sulla sua terminazine La scket dati va chiusa prima della terminazine, piché i thread cndividn tutti i descrittri Cn la frk() nn è necessari Il thread principale, parimenti, nn chiude la scket dati, altrimenti la scket verrebbe definitivamente chiusa Al cntrari della frk() La creazine di nuvi thread nn aggiunge un reference cunt ai descrittri aperti Labratri di Reti di Calclatri (Infrmatica) - A.A Università di Milan D.S.I. 520 Ech Server int main(int argc, char **argv) int listenfd, cnnfd; fr ( ; ; ) cnnfd = accept(listenfd, cliaddr, &len); pthread_create(null, NULL, &dit, &cnnfd); Passaggi di argmenti a nuvi thread La variabile cnnfd è cndivisa tra tutti i thread senza sincrnizzazine Si pssn verificare race cnditins se più thread cndividn l stess cnnfd: alcuni client pssn rimanere senza il crrispettiv server-thread int listenfd, *iptr fr ( ; ; ) iptr= mallc(sizef(int)); *iptr= accept(listenfd, cliaddr, &len); Sluzine Dare ad gni thread una cpia del descrittre cnnfd Passand il valre di cnnfd e nn il puntatre al valre Il thread cntrlla il valre di cnnfd e pi rilascia la memria Labratri di Reti di Calclatri (Infrmatica) - A.A Università di Milan D.S.I. pthread_create(null, NULL, &dit, iptr); static vid * dit(vid *arg) int cnnfd; cnnfd=*((int *) arg); free(arg); pthread_detach(pthread_self()); 521 4

5 Occhi alla sincrnizzazine Al slit la parte difficile è la gestine crretta della sincrnizzazine, tramite Mutex (Mutual Exclusin) int pthread_mutex_lck (pthread mutex_t *mptr); int pthread mutex unlck(pthread_mutex_t *mptr); Bth return: 0 if OK, psitive Exxx value n errr Cnditin Variable #include <pthread.h> int pthread cnd wait(pthread_cnd_t *cptr, pthread_mutex_t *mptr); int pthread_cnd_signal(pthread_cnd_t *cptr); Bth return:0 if OK, psitive Exxx value n errr Labratri di Reti di Calclatri (Infrmatica) - A.A Università di Milan D.S.I. 522 Esercizi C 7 Si implementi una versine multithread dell Ech Server sviluppat nell Esercizi C 5. Labratri di Reti di Calclatri (Infrmatica) - A.A Università di Milan D.S.I