lio_listio：如何等待所有請求完成？

Question

在我的C++程序中，我使用lio_listio調用一次發送很多（多達幾百）個寫請求。之後，我做了一些計算，當我完成後，我需要等待所有未完成的請求完成，然後才能提交下一批請求。我怎樣才能做到這一點？

現在，我只是在一個循環中調用aio_suspend，每次調用一個請求，但這看起來很難看。看起來我應該使用lio_listio的struct sigevent *sevp參數。我目前的猜測是我應該這樣做：

• 在主線程中，創建一個互斥鎖並在鎖定之前調用lio_listio。
• 在對lio_listio的調用中，指定解鎖此互斥鎖的通知函數/信號處理函數。

這應該給我想要的行爲，但它會工作可靠嗎？是否允許從信號處理程序上下文中操作互斥鎖？我讀到pthread互斥鎖可以提供錯誤檢測，並且如果您嘗試再次從同一個線程鎖定它們或從不同線程解鎖它們，將會失敗，但此解決方案依賴於死鎖。

實施例代碼，用一個信號處理程序：

void notify(int, siginfo_t *info, void *) { 
    pthread_mutex_unlock((pthread_mutex_t *) info->si_value); 
} 

void output() { 
    pthread_mutex_t iomutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; 

    struct sigaction act; 
    memset(&act, 0, sizeof(struct sigaction)); 
    act.sa_sigaction = &notify; 
    act.sa_flags = SA_SIGINFO; 
    sigaction(SIGUSR1, &act, NULL); 

    for (...) { 
     pthread_mutex_lock(&iomutex); 

     // do some calculations here... 

     struct aiocb *cblist[]; 
     int cbno; 
     // set up the aio request list - omitted 

     struct sigevent sev; 
     memset(&sev, 0, sizeof(struct sigevent)); 
     sev.sigev_notify = SIGEV_SIGNAL; 
     sev.sigev_signo = SIGUSR1; 
     sev.sigev_value.sival_ptr = &iomutex; 

     lio_listio(LIO_NOWAIT, cblist, cbno, &sev); 
    } 

    // ensure that the last queued operation completes 
    // before this function returns 
    pthread_mutex_lock(&iomutex); 
    pthread_mutex_unlock(&iomutex); 
} 

實施例代碼，用通知功能 - 可能效率較低，因爲額外的線程被創建：

void output() { 
    pthread_mutex_t iomutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; 

    for (...) { 
     pthread_mutex_lock(&iomutex); 

     // do some calculations here... 

     struct aiocb *cblist[]; 
     int cbno; 
     // set up the aio request list - omitted 

     struct sigevent sev; 
     memset(&sev, 0, sizeof(struct sigevent)); 
     sev.sigev_notify = SIGEV_THREAD; 
     sev_sigev_notify_function = &pthread_mutex_unlock; 
     sev.sigev_value.sival_ptr = &iomutex; 

     lio_listio(LIO_NOWAIT, cblist, cbno, &sev); 
    } 

    // ensure that the last queued operation completes 
    // before this function returns 
    pthread_mutex_lock(&iomutex); 
    pthread_mutex_unlock(&iomutex); 
} 

Answer 1

如果設置了的sigevent參數在lio_listio（）調用中，當一個特定的調用中的所有作業完成時，您將收到一個信號（或函數調用）的通知。你仍然需要：

1. 等到你，你已經取得lio_listio會將其（）調用，要知道當他們全部完成接收許多通知。

2. 使用一些安全機制從信號處理程序與主線程進行通信，可能是通過全局變量（爲便攜式）進行通信。

如果你在linux上，我會建議將一個eventfd綁定到你的sigevent，然後等待。由於您不需要涉及信號處理程序，因此這更加靈活。在BSD上（但不是Mac OS），您可以使用kqueue等待aiocbs，在solaris/illumos上您可以使用端口來獲取aiocb完成的通知。

如何在Linux上使用eventfds Here's an example：

作爲一個方面說明，我想以lio_listio發行工作時要小心。你不能保證它支持多於2 jobs，並且一些系統一次對你能發出的數量限制很低。 Mac OS上的默認值爲16.此限制可以定義爲AIO_LISTIO_MAX宏，但不一定。在這種情況下，您需要調用sysconf（_SC_AIO_LISTIO_MAX）（請參閱docs）。有關詳細信息，請參閱lio_listio documentation。

您應該至少從您的lio_listio（）調用中檢查錯誤條件。因爲您將同步for循環中的每個循環，並且一次只運行一個循環（除非它是一個遞歸互斥體，但在這種情況下，其狀態可能是如果您的信號處理程序恰好落在另一個線程上，則會損壞）。

更合適的原語可能是一個信號量，它在處理程序中釋放，然後（在for循環之後）獲取與循環相同的次數，調用lio_listio（）。但是，如果可以的話，我仍然會推薦一個eventfd。