wangzhengquan
2021-01-18 01e202b60cc8aceb65fd6c82949e2a2b08142f8c
src/queue/lock_free_queue.h
@@ -1,3 +1,6 @@
/**
 * encapsulate array_lock_free_queue, add semphore. populate in kernal space.
 */
#ifndef __LOCK_FREE_QUEUE_H__
#define __LOCK_FREE_QUEUE_H__
@@ -7,10 +10,13 @@
#include "sem_util.h"
#include "logger_factory.h"
#include "shm_allocator.h"
#include "px_sem_util.h"
#include "bus_error.h"
// default Queue size
#define LOCK_FREE_Q_DEFAULT_SIZE 16
// static Logger *logger = LoggerFactory::getLogger();
// define this macro if calls to "size" must return the real size of the 
// queue. If it is undefined  that function will try to take a snapshot of 
// the queue, but returned value might be bogus
@@ -74,11 +80,13 @@
{
private:
    int slots;
    int items;
    sem_t slots;
    sem_t items;
   
public:
    int mutex;
    sem_t mutex;
    LockFreeQueue(size_t qsize = LOCK_FREE_Q_DEFAULT_SIZE);
    
    /// @brief destructor of the class. 
@@ -115,17 +123,17 @@
    /// structures to be inserted in the queue you should think of instantiate the template
    /// of the queue as a pointer to that large structure
    /// @return true if the element was inserted in the queue. False if the queue was full
    bool push(const ELEM_T &a_data);
    bool push_nowait(const ELEM_T &a_data);
    bool push_timeout(const ELEM_T &a_data, const struct timespec * timeout);
    int push(const ELEM_T &a_data);
    int push_nowait(const ELEM_T &a_data);
    int push_timeout(const ELEM_T &a_data, const struct timespec * timeout);
    /// @brief pop the element at the head of the queue
    /// @param a reference where the element in the head of the queue will be saved to
    /// Note that the a_data parameter might contain rubbish if the function returns false
    /// @return true if the element was successfully extracted from the queue. False if the queue was empty
    bool pop(ELEM_T &a_data);
    bool pop_nowait(ELEM_T &a_data);
    bool pop_timeout(ELEM_T &a_data, struct timespec * timeout);
    int pop(ELEM_T &a_data);
    int pop_nowait(ELEM_T &a_data);
    int pop_timeout(ELEM_T &a_data, struct timespec * timeout);
    void *operator new(size_t size);
@@ -149,9 +157,14 @@
LockFreeQueue<ELEM_T, Allocator, Q_TYPE>::LockFreeQueue(size_t qsize): reference(0), m_qImpl(qsize)
{
// std::cout << "LockFreeQueue init reference=" << reference << std::endl;
    slots = SemUtil::get(IPC_PRIVATE, qsize);
    items = SemUtil::get(IPC_PRIVATE, 0);
    mutex = SemUtil::get(IPC_PRIVATE, 1);
    if (sem_init(&slots, 1, qsize) == -1)
        err_exit(errno, "LockFreeQueue sem_init");
    if (sem_init(&items, 1, 0) == -1)
        err_exit(errno, "LockFreeQueue sem_init");
    if (sem_init(&mutex, 1, 1) == -1)
        err_exit(errno, "LockFreeQueue sem_init");
}
template <
@@ -161,9 +174,15 @@
LockFreeQueue<ELEM_T, Allocator, Q_TYPE>::~LockFreeQueue()
{
    // LoggerFactory::getLogger()->debug("LockFreeQueue desctroy");
    SemUtil::remove(slots);
    SemUtil::remove(items);
    SemUtil::remove(mutex);
    if(sem_destroy(&slots) == -1) {
        err_exit(errno, "LockFreeQueue sem_destroy");
    }
    if(sem_destroy(&items) == -1) {
        err_exit(errno, "LockFreeQueue sem_destroy");
    }
    if(sem_destroy(&mutex) == -1) {
        err_exit(errno, "LockFreeQueue sem_destroy");
    }
}
template <
@@ -198,21 +217,20 @@
    typename ELEM_T, 
    typename Allocator,
    template <typename T, typename AT> class Q_TYPE>
bool LockFreeQueue<ELEM_T, Allocator, Q_TYPE>::push(const ELEM_T &a_data)
int LockFreeQueue<ELEM_T, Allocator, Q_TYPE>::push(const ELEM_T &a_data)
{
 // printf("==================LockFreeQueue push before\n");
    if (SemUtil::dec(slots) == -1) {
// LoggerFactory::getLogger()->debug("==================LockFreeQueue push before\n");
    if (sem_wait(&slots) == -1) {
        err_msg(errno, "LockFreeQueue push");
        return false;
        return errno;
    }
    if ( m_qImpl.push(a_data) ) {
        SemUtil::inc(items);
 // printf("==================LockFreeQueue push after\n");
        return true;
        sem_post(&items);
// LoggerFactory::getLogger()->debug("==================LockFreeQueue push after\n");
        return 0;
    }
    return false;
    return -1;
    
}
@@ -220,23 +238,23 @@
    typename ELEM_T, 
    typename Allocator,
    template <typename T, typename AT> class Q_TYPE>
bool LockFreeQueue<ELEM_T, Allocator, Q_TYPE>::push_nowait(const ELEM_T &a_data)
int LockFreeQueue<ELEM_T, Allocator, Q_TYPE>::push_nowait(const ELEM_T &a_data)
{
    if (SemUtil::dec_nowait(slots) == -1) {
    if (sem_trywait(&slots) == -1) {
        if (errno == EAGAIN)
            return false;
            return EAGAIN;
        else {
            err_msg(errno, "LockFreeQueue push_nowait");
            return false;
            return errno;
        }
    }
    if ( m_qImpl.push(a_data)) {
        SemUtil::inc(items);
        return true;
        sem_post(&items);
        return 0;
    }
    return false;
    return -1;
    
}
@@ -244,24 +262,34 @@
    typename ELEM_T, 
    typename Allocator,
    template <typename T, typename AT> class Q_TYPE>
bool LockFreeQueue<ELEM_T, Allocator, Q_TYPE>::push_timeout(const ELEM_T &a_data, const struct timespec * timeout)
int LockFreeQueue<ELEM_T, Allocator, Q_TYPE>::push_timeout(const ELEM_T &a_data, const struct timespec * ts)
{
    int rv;
    struct timespec timeout = PXSemUtil::calc_sem_timeout(ts);
  // LoggerFactory::getLogger()->debug("==================LockFreeQueue push_timeout before tv_sec=%d, tv_nsec=%ld",
  //   timeout.tv_sec, timeout.tv_nsec);
    while ( sem_timedwait(&slots, &timeout) == -1) {
    //     LoggerFactory::getLogger()->debug("==================LockFreeQueue push_timeout before tv_sec=%d, tv_nsec=%ld, ETIMEDOUT=%d, errno=%d\n",
    // timeout.tv_sec, timeout.tv_nsec, ETIMEDOUT, errno);
    if (SemUtil::dec_timeout(slots, timeout) == -1) {
        if (errno == EAGAIN)
            return false;
        if(errno == ETIMEDOUT)
            return EBUS_TIMEOUT;
        else if(errno == EINTR)
            continue;
        else {
            // err_msg(errno, "LockFreeQueue push_timeout");
            return false;
           LoggerFactory::getLogger()->error(errno, "LockFreeQueue push_timeout");
           return errno;
        }
    }
    if (m_qImpl.push(a_data)){
        SemUtil::inc(items);
        return true;
        sem_post(&items);
// LoggerFactory::getLogger()->debug("==================LockFreeQueue push_timeout after\n");
        return 0;
    }
    return false;
    return -1;
    
}
@@ -272,44 +300,43 @@
    typename ELEM_T, 
    typename Allocator,
    template <typename T, typename AT> class Q_TYPE>
bool LockFreeQueue<ELEM_T, Allocator, Q_TYPE>::pop(ELEM_T &a_data)
int LockFreeQueue<ELEM_T, Allocator, Q_TYPE>::pop(ELEM_T &a_data)
{
 // printf("==================LockFreeQueue pop before\n");
    if (SemUtil::dec(items) == -1) {
        err_msg(errno, "LockFreeQueue pop");
        return false;
 // LoggerFactory::getLogger()->debug("==================LockFreeQueue pop before\n");
    if (sem_wait(&items) == -1) {
        LoggerFactory::getLogger()->error(errno, "LockFreeQueue pop");
        return errno;
    }
    if (m_qImpl.pop(a_data)) {
        SemUtil::inc(slots);
 // printf("==================LockFreeQueue pop after\n");
        return true;
        sem_post(&slots);
// LoggerFactory::getLogger()->debug("==================LockFreeQueue pop after\n");
        return 0;
    }
    return false;
    return -1;
}
template <
    typename ELEM_T, 
    typename Allocator,
    template <typename T, typename AT> class Q_TYPE>
bool LockFreeQueue<ELEM_T, Allocator, Q_TYPE>::pop_nowait(ELEM_T &a_data)
int LockFreeQueue<ELEM_T, Allocator, Q_TYPE>::pop_nowait(ELEM_T &a_data)
{
    if (SemUtil::dec_nowait(items) == -1) {
    if (sem_trywait(&items) == -1) {
        if (errno == EAGAIN)
            return false;
            return errno;
        else {
            err_msg(errno, "LockFreeQueue pop_nowait");
            return false;
            LoggerFactory::getLogger()->error(errno, "LockFreeQueue pop_nowait");
            return errno;
        }
    }
    if (m_qImpl.pop(a_data)) {
        SemUtil::inc(slots);
        return true;
        sem_post(&slots);
        return 0;
    }
    return false;
    return -1;
}
 
@@ -317,24 +344,32 @@
    typename ELEM_T, 
    typename Allocator,
    template <typename T, typename AT> class Q_TYPE>
bool LockFreeQueue<ELEM_T, Allocator, Q_TYPE>::pop_timeout(ELEM_T &a_data, struct timespec * timeout)
int LockFreeQueue<ELEM_T, Allocator, Q_TYPE>::pop_timeout(ELEM_T &a_data, struct timespec * ts)
{
// printf("==================LockFreeQueue pop_timeout before\n");
    if (SemUtil::dec_timeout(items, timeout) == -1) {
        if (errno == EAGAIN)
            return false;
    // LoggerFactory::getLogger()->debug("==================LockFreeQueue pop_timeout before\n");
    struct timespec timeout = PXSemUtil::calc_sem_timeout(ts);
    while (sem_timedwait(&items, &timeout) == -1) {
        // LoggerFactory::getLogger()->error(errno, "1 LockFreeQueue pop_timeout %d %d", errno, ETIMEDOUT);
        if (errno == ETIMEDOUT) {
             // LoggerFactory::getLogger()->error(errno, "2 LockFreeQueue pop_timeout %d %d", errno, EBUS_TIMEOUT);
            return EBUS_TIMEOUT;
        }
        else if(errno == EINTR)
            continue;
        else {
            // err_msg(errno, "LockFreeQueue pop_timeout");
            return false;
          LoggerFactory::getLogger()->error(errno, "3  LockFreeQueue pop_timeout %d", errno);
          return errno;
        }
    }
    if (m_qImpl.pop(a_data)) {
        SemUtil::inc(slots);
// printf("==================LockFreeQueue pop_timeout after\n");
        return true;
        sem_post(&slots);
// LoggerFactory::getLogger()->debug("==================LockFreeQueue pop_timeout after\n");
        return 0;
    }
    return false;
    return -1;
    
}
@@ -346,6 +381,7 @@
    return m_qImpl.operator[](i);
}
template <
    typename ELEM_T, 
    typename Allocator,