git.maemo.org Git - opencv/blob - apps/HMMDemo/ThreadHowTo.txt

   1 Äàííûé íàáîð ìàêðîñîâ, îïðåäåë¸ííûõ â ôàéëå multiprocdiv.h, ñëóæèò äëÿ óïðîùåíèÿ ïðîöåññà êîíâåðòàöèè àëãîðèòìîâ îñíîâàííûõ íà îäíîì öèêëå, êîòîðûé ïîòðåáëÿåò îñíîâíóþ ÷àñòü âðåìåíè ðàáîòû àëãîðèòìà. Öåëü äàííûõ ìàêðîñîâ - ïåðåëîæèòü âûïîëíåíèå òåëà öèêëà â îòäåëüíûé ïîòîê(è), ÷òî áóäåò îñîáåííî ïîëåçíî íà ìíîãîïðîöåññîðíûõ ñèñòåìàõ. Îñíîâó ìåòîäà ðàçäåëåíèÿ ñîñòàâëÿþò 3 ôóíêöèè. Ïåðâàÿ èç íèõ, óñëîâíî íàçâàííàÿ child, âûïîëíÿåò ñàìî òåëî öèêëà. Âòîðàÿ - control (ñîêðàù¸ííî ctrl) - âñþ ÷àñòü àëãîðèòìà, êîòîðàÿ íàõîäèòñÿ ñíàðóæè öèêëà, à òàêæå çàíèìàåòñÿ ñèíõðîíèçàöèåé è çàíèìàåòñÿ ôîðìèðîâàíèåì äàííûõ äëÿ child-ôóíêöèè. Òðåòüÿ - start-ôóíêöèÿ - çàïóñêàåò è îñòàíàâëèâàåò ctrl-ôóíêöèþ. Child- è ctrl-ôóíêöèè çàïóñêàþòñÿ â îòäåëüíûõ ïîòîêàõ, à start-ôóíêöèÿ ïîñëå çàïóñêà ctrl-ôóíêöèè ñðàçó âûõîäèò, ÷òî äà¸ò âîçìîæíîñòü îêîííîìó ïðèëîæåíèþ ïðîäîëæèòü îáðàáîòêó ñîîáùåíèé.\r
   2 \r
   3 Èñïîëüçîâàíèå ýòèõ ìàêðîñîâ ëó÷øå ðàññìîòðåòü íà êîíêðåòíîì ïðèìåðå. Ïóñòü íåîáõîäèìî âû÷èñëèòü ñóììó ÷èñåë èç 6 ìàññèâîâ, â êàæäîì èç êîòîðûõ N ÷èñåë. Òîãäà èìååì ñëåäóþùèé òåêñò:\r
   4 \r
   5 ***********************************************************************\r
   6 // MainFrame.cpp\r
   7 \r
   8 const int N = 30;\r
   9 \r
  10 int a[6][N];\r
  11 \r
  12 void CMainFrame::OnDo()\r
  13 {\r
  14     int i, j;\r
  15     int s = 0;\r
  16     for( j = 0; j < 6; j ++ )\r
  17     {\r
  18         for( i = 0; i < N; i ++ )\r
  19         {\r
  20             s += a[j][i];\r
  21         }\r
  22     }\r
  23 }\r
  24 \r
  25 ***********************************************************************\r
  26 \r
  27 Çäåñü åñòü îñíîâíîé öèêë ïî j, êîòîðûé ìû è áóäåì ïåðåâîäèòü íà ìíîãîïîòîêîâóþ îñíîâó.\r
  28 Äëÿ íà÷àëà íóæíî îïðåäåëèòü ñòðóêòóðû äëÿ ïåðåäà÷è ïàðàìåòðîâ çàäà÷è â ôóíêöèè ïîòîêîâ. Â íàøåì ñëó÷àå ïîëó÷àåì:\r
  29 \r
  30 struct ChildInputStruct {\r
  31     INPUT_STRUCT_COMMON_PARAMS();\r
  32     int* sum;\r
  33     int* array;\r
  34     int N;\r
  35 };\r
  36 \r
  37 struct ControlInputStruct {\r
  38     int* srcArray;\r
  39     int* result;\r
  40     int N;\r
  41 };\r
  42 \r
  43 Äëÿ ïåðâîé ñòðóêòóðû ïîëå INPUT_STRUCT_COMMON_PARAMS() ÿâëÿåòñÿ îáÿçàòåëüíûì!\r
  44 Ïîëå sum ïåðâîé ñòðóêòóðû ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ ñóììèðîâàíèÿ â ïàìÿòü ïî ýòîìó óêàçàòåëþ ÷èñåë èç îäíîãî ìàññèâà. Ïîëå array - óêàçàòåëü íà îäèí ìàññèâ. N - ÷èñëî ýëåìåíòîâ â îäíîì ìàññèâå. scrArray - óêàçàòåëü íà âåñü èñõîäíûé ìàññèâ. result - óêàçàòåëü íà ó÷àñòîê ïàìÿòè, êîòîðûé ïðèìåò èòîãîâîå çíà÷åíèå ñóììû. Ñëåäóåò ó÷åñòü, ÷òî result äîëæåí óêàçûâàòü íå íà äèíàìè÷åñêóþ ïåðåìåííóþ, ò.ê. îí áóäåò èñïîëüçîâàòüñÿ â ïîòîêå.\r
  45 \r
  46 Äàëåå îïðåäåëÿåì ãëîáàëüíûå ïåðåìåííûå, íåîáõîäèìûå äëÿ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ïîòîêîâ. Ýòî äåëàåì ñëåäóþùèì îáðàçîì:\r
  47 \r
  48 COMMON_GLOBAL_VARS( functionName, ControlInputStruct );\r
  49 \r
  50 Ïîëå functionName îçíà÷àåò èìÿ ñòàðòîâîé ôóíêöèè ( îíî òàêæå áóäåò íåîäíîêðàòíî ââîäèòüñÿ â ïîñëåäóþùèõ ìàêðîñàõ ). ControlInputStruct - èìÿ ñòðóêòóðû äëÿ ïåðåäà÷è ïàðàìåòðîâ â ctrl-ïîòîê.\r
  51 \r
  52 Äàëåå ïèøåì child-ôóíêöèþ:\r
  53 \r
  54 BEGIN_CHILD_THREAD_FUNCTION( functionName, ChildInputStruct );\r
  55 \r
  56     int i;\r
  57 \r
  58     BEGIN_CHILD_THREAD_CORE();\r
  59 \r
  60         *(params->sum) = 0;\r
  61 \r
  62         for( i = 0; i < params->N; i ++ )\r
  63         {\r
  64             *(params->sum) += params->array[i];\r
  65         }\r
  66 \r
  67     END_CHILD_THREAD_CORE();\r
  68 \r
  69 END_CHILD_THREAD_FUNCTION();\r
  70 \r
  71 Ïîëå functionName çäåñü è äàëåå èìååò òîò æå ñìûñë, ÷òî è â COMMON_GLOBAL_VARS. params ÿâëÿåòñÿ óêàçàòåëåì íà ñòðóêòóðó ChildInputStruct, ïîäàííóþ ïîòîêó â êà÷åñòâå ïàðàìåòðà. Îïðåäåëåíèå äîïîëíèòåëüíûõ ïåðåìåííûõ ïðîèçâîäèòñÿ ìåæäó ìàêðîñàìè BEGIN_CHILD_THREAD_FUNCTION() è BEGIN_CHILD_THREAD_CORE(). Âñå ïîëåçíûå äåéñòâèÿ ïðîèçîäÿòñÿ ìåæäó ìàêðîñàìè BEGIN_CHILD_THREAD_CORE() è END_CHILD_THREAD_CORE(). Â íàøåì ñëó÷àå òàì ñíà÷àëà îáíóëÿåòñÿ çíà÷åíèå ñóììû, à çàòåì â öèêëå ê íåé ïðèáàâëÿþòñÿ çíà÷åíèÿ èç ìàññèâà. Ìàêðîñ END_CHILD_THREAD_FUNCTION() äåëàåò âñ¸ äëÿ âûõîäà èç ôóíêöèè.\r
  72 \r
  73 Ïèøåì óïðàâëÿþùóþ ctrl-ôóíêöèþ:\r
  74 \r
  75 BEGIN_CTRL_THREAD_FUNCTION( functionName, ControlInputStruct, ChildInputStruct,\r
  76                 eraseFunction, beginFunction, endFunction );\r
  77 \r
  78     int numberOfTasks = 6;\r
  79     int sum[6];\r
  80 \r
  81     BEGIN_CTRL_THREAD_CORE( numberOfTasks );\r
  82 \r
  83         childParams.sum = sum + i;\r
  84         childParams.array = params->srcArray + i * params->N;\r
  85         childParams.N = params->N;\r
  86 \r
  87     END_CTRL_THREAD_CORE();\r
  88 \r
  89     *(params->result) = sum[0] + sum[1] + sum[2] + sum[3] + sum[4] + sum[5];\r
  90 \r
  91 END_CTRL_THREAD_FUNCTION();\r
  92 \r
  93 Çäåñü ControlInputStruct è ChildInputStruct - èìåíà âõîäíûõ ñòðóêòóð äàííûõ äëÿ ctrl- è child-ôèíêöèé ñîîòâåòñòâåííî. eraseFunction, beginFunction è endFunction - óêàçàòåëè íà ôóíêöèè, òèïà bool function( void* ). Âñåì ôóíêöèÿì íà âõîä ïîäà¸òñÿ óêàçàòåëü íà ñòðóêòóðó ControlInputStruct, ñîäåðæàùóþ íà÷àëüíûå äàííûå äëÿ óïðàâëÿþùåãî ïîòîêà. Åñëè êàêîé-òî èç ýòèõ 3-õ óêàçàòåëåé ðàâåí íóëþ, òî ñîîòâåòñòâóþùàÿ ôóíêöèÿ íå âûçûâàåòñÿ. eraseFunction - ôóíêöèÿ, âûçûâàåìàÿ â ñëó÷àå äîñðî÷íîãî çàâåðøåíèÿ ïîòîêà â ñëó÷àå åãî ïðèíóäèòåëüíîãî çàâåðøåíèÿ, beginFunction - ôóíêöèÿ, âûçûâàåìàÿ äî íà÷àëà âû÷èñëåíèé ( ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ñìåíû ñòàòóñà ýëåìåíòîâ óïðàâëåíèÿ îêíà, íî â ýòîì ñëó÷àå óêàçàòåëü íà êëàññ îêíà åñòåññòâåííî äîëæåí âõîäèòü â ñòðóêòóðó ControlInputStruct ). endFunction - ôóíêöèÿ, âûçûâàåìàÿ ïîñëå îêîí÷àíèÿ ñ÷¸òà ( ñëó÷àé, ïðîòèâîïîëîæíûé ôóíêöèè beginFunction ). Â íàøåì ñëó÷àå ýòè ôóíêöèè ìîæíî íå ïèñàòü è ïîñòàâèòü â êà÷åñòâå ïàðàìåòðîâ íóëè.\r
  94 numberOfTasks - îáùåå ÷èñëî çàäà÷ ( â ìàêðîñå BEGIN_CTRL_THREAD_CORE() ìîæåò ñòîÿòü ïðîñòî ÷èñëî 6 â íàøåì ñëó÷àå ).\r
  95 Ìåæäó ìàêðîñàìè BEGIN_CTRL_THREAD_FUNCTION() è BEGIN_CTRL_THREAD_CORE() ñëåäóåò ïîìåùàòü îïðåäåëåíèå ëîêàëüíûõ ïåðåìåííûõ è âû÷èñëåíèå, åñëè òàêîå íåîáõîäèìî, îáùåãî êîëè÷åñòâà øàãîâ â ðàçâîðà÷èâàåìîì öèêëå, à òàêæå âñå ïðåäâàðèòåëüíûå âû÷èñëåíèÿ. Ìåæäó ìàêðîñàìè BEGIN_CTRL_THREAD_CORE() è END_CTRL_THREAD_CORE() ñëåäóåò çàïîëíèòü ñòðóêòóðó childParams - ñòðóêòóðó òèïà ChildInputStruct íîâûì çàäàíèåì. Â íàøåì ñëó÷àå çàïîëíÿþòñÿ ïîëÿ sum, array è N ñîîòâåòñòâóþùèìè çíà÷åíèÿìè. Âíóòðè ýòèõ ìàêðîñîâ ïåðåìåííàÿ i îòâå÷àåò çà òåêóùèé íîìåð çàäàíèÿ.\r
  96 Ìåæäó ìàêðîñàìè END_CTRL_THREAD_CORE() è END_CTRL_THREAD_FUNCTION() ïîìåùàåòñÿ êîä, êîòîðûé äîëæåí âûïîëíÿòüñÿ ïîñëå çàâåðøåíèÿ âñåõ child-ïðîöåññîâ, íî ïåðåä âûõîäîì èç ctrl-ïðîöåññà. Â íàøåì ïðèìåðå â ýòîì ìåñòå ñòîèò âû÷èñëåíèå ñóììû ýëåìåíòîâ èç ìàññèâà sum è çàíåñåíèå ðåçóëüòàòà ïî àäðåñó result.\r
  97 Òàêèì îáðàçîì, ctrl-ôóíêöèþ â íàøåì ñëó÷àå íóæíî çàïèñàòü ñëåäóþùèì îáðàçîì:\r
  98 \r
  99 BEGIN_CTRL_THREAD_FUNCTION( functionName, ControlInputStruct, ChildInputStruct, 0, 0, 0 );\r
 100 \r
 101     int sum[6];\r
 102 \r
 103     BEGIN_CTRL_THREAD_CORE( 6 );\r
 104 \r
 105         childParams.sum = sum + i;\r
 106         childParams.array = params->srcArray + i * params->N;\r
 107         childParams.N = params->N;\r
 108 \r
 109     END_CTRL_THREAD_CORE();\r
 110 \r
 111     *(params->result) = sum[0] + sum[1] + sum[2] + sum[3] + sum[4] + sum[5];\r
 112 \r
 113 END_CTRL_THREAD_FUNCTION();\r
 114 \r
 115 Äàëåå ïèøåì ñòàðòîâóþ ôóíêöèþ:\r
 116 \r
 117 BEGIN_START_THREAD_FUNCTION( functionName,( int* srcArray, int* result, int N ),\r
 118         ControlInputStruct);\r
 119 \r
 120     params->srcArray = srcArray;\r
 121     params->result = result;\r
 122     params->N = N;\r
 123 \r
 124 END_START_THREAD_FUNCTION();\r
 125 \r
 126 Çäåñü â ìàêðîñå BEGIN_START_THREAD_FUNCTION() âòîðûì ïàðàìåòðîì çàïèñàíû âõîäíûå äàííûå ñòàðòîâîé ôóíêöèè, à òðåòüèì ïàðàìåòðîâ - èìÿ âõîäíîé ñòðóêòóðû äëÿ ctrl-ôóíêöèè.\r
 127 Ìåæäó ìàêðîñàìè BEGIN_START_THREAD_FUNCTION() è END_START_THREAD_FUNCTION() íåîáõîäèìî çàïîëíèòü âõîäíóþ ñòðóêòóðó òèïà ControlInputStruct, çàäàííûé óêàçàòåëåì params.\r
 128 \r
 129 Äëÿ âîçìîæíîñòè çàïóñêà ñòàðòîâîé ôóíêöèè èç äðóãèõ ôàéëîâ â çàãîëîâî÷íîì ôàéëå íåîáõîäèìî íàïèñàòü:\r
 130 \r
 131 DEFINE_START_THREAD_FUNCTION( functionName, ( int* srcArray, int* result, int N ) );\r
 132 \r
 133 \r
 134 \r
 135 \r
 136 Èòàê, ïîëíàÿ ïåðåðàáîòàííàÿ ïðîãðàììà â íàøåì ïðèìåðå áóäåò âûãëÿäåòü ñëåäóþùèì îáðàçîì:\r
 137 \r
 138 ***********************************************************************\r
 139 // MainFrame.cpp\r
 140 \r
 141 #include "MultiThr.h"\r
 142 \r
 143 const int N = 30;\r
 144 \r
 145 int a[6][N];\r
 146 int result;\r
 147 \r
 148 void CMainFrame::OnDo()\r
 149 {\r
 150     functionName( (int*)a, &result, N );\r
 151 }\r
 152 ***********************************************************************\r
 153 // MultiThr.h\r
 154 \r
 155 #include "multiprocdiv.h"\r
 156 \r
 157 DEFINE_START_THREAD_FUNCTION( functionName, ( int* srcArray, int* result, int N ) );\r
 158 \r
 159 ***********************************************************************\r
 160 // MultiThr.cpp\r
 161 \r
 162 #include "MultiThr.h"\r
 163 \r
 164 // defining structures\r
 165 struct ChildInputStruct {\r
 166     INPUT_STRUCT_COMMON_PARAMS();\r
 167     int* sum;\r
 168     int* array;\r
 169     int N;\r
 170 };\r
 171 \r
 172 struct ControlInputStruct {\r
 173     int* srcArray;\r
 174     int* result;\r
 175     int N;\r
 176 };\r
 177 \r
 178 // setting global variables\r
 179 COMMON_GLOBAL_VARS( functionName, ControlInputStruct );\r
 180 \r
 181 // child-function\r
 182 BEGIN_CHILD_THREAD_FUNCTION( functionName, ChildInputStruct );\r
 183 \r
 184     int i;\r
 185 \r
 186     BEGIN_CHILD_THREAD_CORE();\r
 187 \r
 188         *(params->sum) = 0;\r
 189 \r
 190         for( i = 0; i < params->N; i ++ )\r
 191         {\r
 192             *(params->sum) += params->array[i];\r
 193         }\r
 194 \r
 195     END_CHILD_THREAD_CORE();\r
 196 \r
 197 END_CHILD_THREAD_FUNCTION();\r
 198 \r
 199 // control-function\r
 200 BEGIN_CTRL_THREAD_FUNCTION( functionName, ControlInputStruct, ChildInputStruct, 0, 0, 0 );\r
 201 \r
 202     int sum[6];\r
 203 \r
 204     BEGIN_CTRL_THREAD_CORE( 6 );\r
 205 \r
 206         childParams.sum = sum + i;\r
 207         childParams.array = params->srcArray + i * params->N;\r
 208         childParams.N = params->N;\r
 209 \r
 210     END_CTRL_THREAD_CORE();\r
 211 \r
 212     *(params->result) = sum[0] + sum[1] + sum[2] + sum[3] + sum[4] + sum[5];\r
 213 \r
 214 END_CTRL_THREAD_FUNCTION();\r
 215 \r
 216 // start-function\r
 217 BEGIN_START_THREAD_FUNCTION( functionName,( int* srcArray, int* result, int N ),\r
 218         ControlInputStruct);\r
 219 \r
 220     params->srcArray = srcArray;\r
 221     params->result = result;\r
 222     params->N = N;\r
 223 \r
 224 END_START_THREAD_FUNCTION();\r
 225 \r
 226 ***********************************************************************\r
 227 \r
 228 Ïðèìå÷àíèå 1: ïîâòîðíûé çàïóñê start-ôóíêöèè â ñëó÷àå, åñëè ctrl-ïîòîê åù¸ íå çàâåðø¸í ïðèâåä¸ò ê åãî ïðèíóäèòåëüíîìó çàâåðøåíèþ!\r
 229 Ïðèìå÷àíèå 2: äëÿ Windows NT 4.0 â íàñòðîéêàõ ïðîåêòà ñëåäóåò çàäàòü _WIN32_WINNT=4.\r
 230 \r
 231 \r
 232 \r
 233 \r
 234 Òàêæå åñòü íåêîòîðûå âñïîìîãàòåëüíûå ñðåäñòâà äëÿ áîëåå äåòàëüíîãî óïðàâëåíèÿ:\r
 235 1) Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñîñòîÿíèÿ ctrl ïîòîêà ñëóæèò ìàêðîñ IS_THREAD_STILL_WORKING( functionName ), êîòîðûé âîçâðàùàåò true, åñëè ctrl-ïîòîê âñ¸ åù¸ ðàáîòàåò è false - â ïðîòèâíîì ñëó÷àå. Åñëè start-ôóíêöèÿ åù¸ íè ðàçó íå çàïóñêàëàñü, òî ìàêðîñ âåðí¸ò íåêîððåêòíîå çíà÷åíèå.\r
 236 2) Äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ êðèòè÷åñêèõ ñåêöèé âíóòðè child- è ctrl-ôóíêöèé ìîæíî èñïîëüçîâàòü ìàêðîñû ENTER_THREAD_CRITICAL_SECTION() è LEAVE_THREAD_CRITICAL_SECTION(), òîëüêî îáðàçóþùèå ôóíêöèè ìàêðîñû íå ìîãóò ñòîÿòü ìåæäó ENTER_THREAD_CRITICAL_SECTION() è LEAVE_THREAD_CRITICAL_SECTION().\r
 237 3) Äëÿ òðàññèðîâêè ïîòîêîâ âìåñòî ìàêðîñîâ âèäà _RPT0, _RPT1 è ò.ä. ìîæíî èñïîëüçîâàòü ìàêðîñû thrWriteToTrace0, thrWriteToTrace1 è ò.ä., êîòîðûå àâòîìàòè÷åñêè íå áóäóò ñêîìïèëèðîâàíû äëÿ Release-âåðñèè.\r