2.1-4. Операционные системы

Программа получает через аргументы командной строки несколько имён файлов и ищет в каждом файле количество вхождений некоторого символа. В конце программа должна выводить количество вхождений. Если при работе с файлом были какие-либо ошибки (например, он не был открыт), сведения об этом должны выводиться в конце, вместе с количеством вхождений символов. Символ можно для каждого файла генерировать случайный образом, это не имеет значения.

Рекомендуется для каждого файла создать структуру со следующими полями: имя файла, символ, флаг о наличии ошибок и количество символов. Рекомендуется написать функцию, которая получает указать на эту структуру в качестве параметра и не должна использовать глобальные данные. При выполнении функция должна заполнить поля — флаг о наличии/отсутствии ошибки и количество символов. Не рекомендуется, чтобы функция выводила какие-либо сообщения на экран (по крайней мере, в окончательном варианте).

Программа должна иметь следующую структуру:

1. Создание массива структур для каждого файла.
2. Исполнение функции с параметром-структурой в цикле.
3. Вывод данных, накопленных в структурах.

Сначала необходимо выполнить программу без использования потоков и убедиться в её работоспособности.

Затем её нужно модифицировать так, чтобы функции выполнялись в отдельных потоках. Структура программы будет следующая:

1. Создание массива структур для каждого файла.
2. Создание потока с функции и параметром-структурой в цикле.
3. Ожидание завершения потоков.
4. Вывод данных, накопленных в структурах.

Файлы нужно предварительно создать, они должны быть достаточно большими (> 10M). Следует сравнить быстродействие обоих вариантов программы.

Полезные ссылки

• http://www.yolinux.com/TUTORIALS/LinuxTutorialPosixThreads.html

Полезные заголовки

#include <pthread.h>

Полезные функции

• Создание нового потока:

  int pthread_create(
    pthread_t *restrict thread,
    const pthread_attr_t *restrict attr,
    void *(*start_routine)(void *),
    void *restrict arg);
  

• Прекращение выполнения потока:

  void pthread_exit(void *value_ptr);
  

• Получение идентификатора текущего потока:

  pthread_t pthread_self(void);
  

• Посылка сигнала потоку:

  int pthread_kill(pthread_t thread, int sig);
  

• Прекращение потока:

  int pthread_cancel(pthread_t thread);
  

• Приостановка текущего потока до завершения потока с идентификатором thread:

  int pthread_join(pthread_t thread, void **value_ptr);
  

• Проверка того, что t1 и t2 идентифицируют один и тот же поток:

  int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2);
  

• Создание объекта для установки атрибутов потока:

  int pthread_attr_init(pthread_attr_t *attr);            
  

• Удаление объекта для установки атрибутов потока:

  int pthread_attr_destroy(pthread_attr_t *attr);
  

• Установка размеров стека для потока:

  int pthread_attr_getstacksize(
    const pthread_attr_t *restrict attr,
    size_t *restrict stacksize);
  
  int pthread_attr_setstacksize(
    pthread_attr_t *attr,
    size_t stacksize);
  

  (и другие pthread_attr_*-функции.)

• Выполнение инициализации мьютекса:

  int pthread_mutex_init(
    pthread_mutex_t *restrict mutex,
    const pthread_mutexattr_t *restrict attr);
  

• Удаление мьютекса:

  int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);
  

• Наложение мюьтекса:

  int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex);
  

• Освобождение мьютекса:

  int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);
  

• Попытка наложения мьютекса без блокировки текущего потока:

  int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);