void markersCallback(const asv_msgs::StateArrayConstPtr & msgs,const nav_msgs::OdometryConstPtr &asv_state) { ROS_INFO("in markersCallback,length=");}

时间: 2024-04-20 10:24:05 浏览: 164

analysis of ACE_Task-putq with timeout=0 when queue is full on Linux platform.pdf

### 分析ACE_Task::putq在队列满且timeout为0的情况 #### 0. 引言在本文中，我们将深入探讨调用`ACE_Task::putq`函数时的各种行为，尤其是当队列满且`timeout`参数设为0的情况。我们将分析涉及的多个层面，包括ACE库本身、glibc库以及Linux内核源码，具体涉及的函数有`ACE_Task::putq`、`ACE_Message_Queue::enqueue_tail`、`pthread_cond_wait`、`sys_futex`和`sched_yield`等。 #### 1. ACE_Task::putq简介 `ACE_Task::putq`函数用于将消息放入消息队列。它有两个参数，第二个参数是`timeout`，默认值为`NULL`。其声明位于`ace/Task_T.h`文件中： ```cpp // 对于以下五个方法，如果@atimeout == 0，则调用者将 // 阻塞直到可以采取行动；否则将等待直到@atimeout指定的时间流逝。 // 这些调用将在队列关闭、停用、发生信号或时间超出时返回， // （在这种情况下，errno = EWOULDBLOCK）。 /// /// 将消息插入到消息队列中。注意@atimeout使用的是 /// <{绝对}>时间而不是<{相对}>时间。 int putq(ACE_Message_Block*, ACE_Time_Value *timeout = 0); ``` 根据注释可知，如果`timeout`为0并且队列已满，则调用者会阻塞直到可以执行操作（例如，信号的发生）。在此期间，调用不会返回，除非进程被终止。 #### 2. 调用栈当`timeout`为`NULL`时，在测试过程中，我们向队列中添加多条消息直至队列满，此时调用将被阻塞且永不返回。 #### 3. 调用栈分析 ##### 3.1 阻塞分析一旦队列满且`timeout`为0，调用将进入阻塞状态。阻塞发生在`ACE_Message_Queue::enqueue_tail`函数中，该函数最终会调用`ACE_Message_Queue::wait_not_full_cond`来等待队列空间可用。 ##### 3.2 系统调用分析当调用`ACE_Message_Queue::wait_not_full_cond`时，会进一步调用`ACE_Condition_Thread_Mutex::wait`函数。这一系列调用最终会引发系统调用，具体如下： 1. **`ACE_Condition_Thread_Mutex::wait(const ACE_Time_Value *abstime)`**： - 这个函数会调用另一个重载版本`ACE_Condition_Thread_Mutex::wait(ACE_Thread_Mutex &mutex, const ACE_Time_Value *abstime)`，其中`mutex`是一个互斥锁对象。 2. **`ACE_Condition_Thread_Mutex::wait(ACE_Thread_Mutex &mutex, const ACE_Time_Value *abstime)`**： - 此函数调用`ACE_OS::cond_timedwait`，这是一个平台特定的条件变量等待函数。 3. **`ACE_OS::cond_timedwait`**： - 在POSIX兼容系统上，这通常会映射到`__pthread_cond_wait`函数。 4. **`__pthread_cond_wait`**： - 这个函数进一步调用`lll_futex_wait`或`lll_futex_timed_wait`，取决于是否有绝对时间参数。 5. **`lll_futex_wait`** 和 **`lll_futex_timed_wait`**： - 这些函数都是glibc内部实现的一部分，它们最终会调用`sys_futex`系统调用来实现条件变量的等待。 6. **`sys_futex`**： - 这是Linux内核中的系统调用，用于处理futex（fast user-space mutex）操作。在本例中，它用于处理条件变量等待。 7. **`do_futex`**： - `sys_futex`系统调用在内核中通过`do_futex`函数处理futex操作。 8. **`futex_wait`**： - `do_futex`内部会调用`futex_wait`函数来处理等待操作。 9. **`schedule_timeout`**： - 当`futex_wait`完成时，如果线程仍然处于等待状态，则会调用`schedule_timeout`进行调度。这里，线程可能会被置于睡眠状态，直到队列中有可用空间。 10. **`schedule`**： - 如果在`schedule_timeout`之后线程仍然需要等待，那么将调用`sched_yield`或`schedule`来进行线程切换，让出CPU资源给其他线程。 #### 4. ACE_Task::putq分析 ##### 4.1 调用过程当`ACE_Task::putq`被调用时，它的调用流程如下： 1. **`ACE_Task<ACE_SYNCH_USE>::putq`**： - 调用者尝试将消息放入队列。 2. **`ACE_Message_Queue<ACE_SYNCH_USE>::enqueue_tail`**： - 检查队列是否满。 - 如果队列已满，则调用`ACE_Message_Queue::wait_not_full_cond`。 3. **`ACE_Message_Queue::wait_not_full_cond`**： - 使用条件变量等待队列非满的条件。 4. **`ACE_Condition_Thread_Mutex::wait`**： - 调用系统调用`ACE_OS::cond_timedwait`。 5. **`ACE_OS::cond_timedwait`**： - 调用`__pthread_cond_wait`。 6. **`__pthread_cond_wait`**： - 调用`lll_futex_wait`或`lll_futex_timed_wait`。 7. **`lll_futex_wait`** 或 **`lll_futex_timed_wait`**： - 调用`sys_futex`。 8. **`sys_futex`**： - 调用`do_futex`。 9. **`do_futex`**： - 调用`futex_wait`。 10. **`futex_wait`**： - 如果队列仍然满，则调用`schedule_timeout`。 11. **`schedule_timeout`**： - 调用`schedule`进行线程切换。 ##### 4.2 调用路径上的每个函数分析接下来，我们将逐一分析上述调用路径上的每个关键函数。 1. **`ACE_Task<ACE_SYNCH_USE>::putq`**： - 负责将消息块插入消息队列中。 2. **`ACE_Message_Queue<ACE_SYNCH_USE>::enqueue_tail`**： - 实现消息的入队逻辑，检查队列是否满，并根据情况处理。 3. **`ACE_Message_Queue::wait_not_full_cond`**： - 当队列满时，调用此函数使线程等待队列空间可用。 4. **`ACE_Condition_Thread_Mutex::wait`**： - 使用条件变量等待机制实现线程等待。 5. **`ACE_OS::cond_timedwait`**： - 映射到POSIX条件变量等待接口。 6. **`__pthread_cond_wait`**： - glibc内部实现，用于等待条件变量。 7. **`lll_futex_wait`** 和 **`lll_futex_timed_wait`**： - glibc内部实现，用于等待futex条件。 8. **`sys_futex`**： - Linux内核系统调用，处理futex操作。 9. **`do_futex`**： - 内核内部处理futex操作的具体函数。 10. **`futex_wait`**： - 等待futex条件满足。 11. **`schedule_timeout`**： - 处理线程调度超时情况。 12. **`schedule`**： - 执行线程切换。 #### 5. 结论当`ACE_Task::putq`被调用且队列满而`timeout`为0时，将会经历一系列复杂的调用流程，最终导致线程进入等待状态。这一过程涉及到了ACE库、glibc库以及Linux内核的多层调用，体现了在多线程编程中处理同步问题时的复杂性。了解这些底层细节对于深入理解并发编程机制非常有帮助。

这段代码是一个回调函数`markersCallback`，它接两个参数：`msgs`和`asv_state`，分是`asv_msgs::StateArray`和nav_msgs::Odometry`类型的指针让我解释一下内部的代码： . `ROS_INFO()`是的日志记录功能，用于在终上输出一条信息。在这里它打印了一个字符串 "in markers,length="。 2. 这个字符串后没有值，所以它不会输出何具体的长度信息。根据你提供的代码，这个函数似乎没有完成实际的任务，并且缺少了一些代码。如果你有任何其他问题，请随时提问。

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void markersCallback(const asv_msgs::StateArrayConstPtr & msgs,const nav_msgs::OdometryConstPtr &asv_state) { ROS_INFO("in markersCallback,length=");}

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