4. Einen Thread nach bestimmter Zeit unterbrechen

Einen Thread nach bestimmter Zeit unterbrechen

  • C

    Das Problem ist wenn sich das Thread_proc nach x sec beendet und 50 Threads laufen, die Kontextwechsel der Threads die Zeit verfälschen. Ich möchte meine Threads aber nach x Sekunden "Threadlaufzeit" beenden.

    Welche Funktionen helfen da?

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  • Was genau hast du denn vor dass die Kontextwechsel zu einem Problem werden?
    Bist du dir sicher dass Windows das geeignete Betriebssystem für deine Anwendung ist? Klingt mir irgendwie fast als solltest du besser ein Echtzeitbetriebssystem verwenden. Bedenke: Auch wenn du die Zeit richtig messen könntest (wofür mir momentan kein Weg einfällt), dann garantiert dir noch immer niemand dass deine Threads auch rechtzeitig drankommen um tatsächlich nach der exakten Zeitspanne zu beenden...

    Vielleicht hilft dir das: http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms684943.aspx

    Da du vom signaled state sprichst: Könntest du nicht vielleicht einfach das Timeout von WaitForSingleObject() benutzen?

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  • C

    Ich habe 50 threads von denen jeder sagen wir netto 20 sekunden rechnen darf.
    Bisher habe ich im thread

    s = clock();
// ... work
e = clock()-s;

    sowas gemacht. Angenommen ein Kontextwechsel passiert bei thread t1. Beim erneuten wechsel zu thread t1 sind die 20 sekunden evtl. schon verstrichen obwohl der Prozessor mit anderen Threads beschäftigt war.
    Ich möchte jedem Thread also netto 20 Sekunden Laufzeit geben. (Hoffentlich schreibe ich nicht totalen bullshit...).

    @dot: Dein Link scheint mir hilfreich zu sein. So kann ich die Anzahl der Zyklen eines Threads auslesen. Allerdings steht dort:

    Do not attempt to convert the CPU clock cycles returned by QueryThreadCycleTime to elapsed time.

    Aber ich denke für eine Näherung wird es erstmal reichen!

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  • Dein Problem ist mir klar. Was ich mich frage ist: Warum genau brauchst du 50 Threads die nur exakt diese Zeit rechnen dürfen? Sicher dass es für dein eigentliches Problem nicht vielleicht eine bessere Lösung gäbe?

    curry-king schrieb:

    @dot: Dein Link scheint mir hilfreich zu sein. So kann ich die Anzahl der Zyklen eines Threads auslesen. Allerdings steht dort:

    Do not attempt to convert the CPU clock cycles returned by QueryThreadCycleTime to elapsed time.

    Aber ich denke für eine Näherung wird es erstmal reichen!

    Ja, das Problem dabei ist eben, dass es keinen Weg gibt festzustellen auf welcher CPU dein Thread gerade läuft und wie schnell die gerade getaktet ist...

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  • C

    Ich beschäftige mich gerade mit evolutionären Algorithmen. Meine threads entsprechen Individuen, die aus Symbolströmen Automaten lernen. Für diese Aufgabe soll ihnen nur eine bestimmte Zeit zur Verfügung stehen. Beim Überschreiten der Zeit fließt dieser Faktor mindernd in deren Fitness ein...
    Ich muss also überprüfen, ob ein thread das in x Sekunden schafft oder nicht.

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  • Wäre für diese Anwendung die direkte Anzahl der Taktzyklen aber nicht sowieso ein besseres Maß als die Zeit?

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  • C

    Stimmt! Dann werde ich mal ich mal nach einer passenden Zyklenanzahl sehen. Danke!

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  • Die bekommst du direkt mit der oben verlinkten Funktion 😉
    QueryThreadCycleTime() sollte dir die Anzahl der Zyklen die ein Thread netto gerechnet hat liefern.

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  • C

    Ja das war mir klar ;-). Jetzt sehe ich aber gerade, das die erst ab WinVista unterstützt wird. Ich bin hier mit XP unterwegs... mal sehen!

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  • C

    GetThreadTimes() ...

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  • Stimmt, damit gehts auch.

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  • Z

    Nimm mal lieber QueryPerformanceCounter,.. dieser gibt dir auch die Laufzeit in ns zurück,...

    Hier ein beispiel:

    #include <time.h>
#include <windows.h>
namespace _stde{
//##################################################################################################
//
// CPUTICKSSTRUCT
// Struct Contains informations about the Cpu ticks to calculate RunTime
//
//##################################################################################################

typedef struct _cpu_ticks_struct				// Struct Contains informations about the Cpu ticks to calculate RunTime
{
	double			dLastTime;					//Last Time wich has been setted
	LARGE_INTEGER	liLastCount;				//Last Count number which has been setted
	double			dCheckTime;					//Time which has been checked
	double			dReturn;					//Return value
	LARGE_INTEGER	nFreq;						//Frequency
	LARGE_INTEGER	nCount;						//Tick Count
	double			GetCPUTicks(void);			//Procedure to Calulate the Framerate
	double			GetMilliseconds(void);
	_cpu_ticks_struct();						//Ctor
	~_cpu_ticks_struct();						//Dtor
}CPUTICKSSTRUCT,*LPCPUTICKSSTRUCT;				//Struct Contains informations about the Cpu ticks to calculate RunTime
typedef CPUTICKSSTRUCT CTS;						//Make it a bit shorter
typedef LPCPUTICKSSTRUCT LPCTS;					//Make it a bit shorter
}
//##################################################################################################
//
// CPUTICKSSTRUCT
// Struct Contains informations about the Cpu ticks to calculate RunTime
//
//##################################################################################################

_stde::_cpu_ticks_struct::_cpu_ticks_struct()
{
	ZeroMemory(this,sizeof(_stde::CPUTICKSSTRUCT));
	this->dCheckTime=5.0;
};

_stde::_cpu_ticks_struct::~_cpu_ticks_struct()
{
	ZeroMemory(this,sizeof(_stde::CPUTICKSSTRUCT));
};

double _stde::_cpu_ticks_struct::GetCPUTicks()
{
	LARGE_INTEGER counter={0};

	// check for a new frequency once every 5 seconds
	// note: this is in case ACPI, etc. alters it
	if((this->nFreq.QuadPart == 0) || (this->dCheckTime < (this->dReturn)))
	{
		this->dCheckTime = this->dReturn + 5.0;

		// avoid a division by zero by returning zero on error
		if(!QueryPerformanceFrequency(&(this->nFreq))) return 0.0;
	}

	// use the ratio of tick amount divided by frequency to find the hertz
	QueryPerformanceCounter(&(this->nCount));
	if(this->liLastCount.QuadPart!=0){
		counter.QuadPart=this->nCount.QuadPart-this->liLastCount.QuadPart;
	this->dReturn = ((double)counter.QuadPart / (double)this->nFreq.QuadPart);
	};
	this->liLastCount=this->nCount;
	if(this->dReturn!=0){this->dReturn=double(1)/(this->dReturn);};
	return (this->dReturn);
};

double _stde::_cpu_ticks_struct::GetMilliseconds(void)
	{ return (1000/(this->GetCPUTicks()));};

};

    Bedenke das die Erzeugung eines Threads weitaus länger dauert (zwischen 0,5 ms bis 2,5ms, vom Aufruf CreateThread bis zum fertigen Eintritt in die THREAD_PROC) als der Kontextwechsel,...

    grüße

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  • zeusosc schrieb:

    Bedenke das die Erzeugung eines Threads weitaus länger dauert (zwischen 0,5 ms bis 2,5ms, vom Aufruf CreateThread bis zum fertigen Eintritt in die THREAD_PROC) als der Kontextwechsel,...

    Ich zweifle GANZ STARK daran, dass die 0.5 - 2.5 ms der Wirklichkeit entsprechen.
    (Dass es länger als der Kontextwechsel dauert, damit wirst du allerdings vermutlich Recht haben - würde mich zumindest stark wundern wenn nicht)

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  • Z

    @hustbaer:

    Haben wir auf zwei systemen getestet:
    Aus Thread A mit Prio -15 bis 15 wird ein Thread B gestartet mit Prio -15 bis 15

    Gezählt wurde die Zeit (Per QueryPerformanceCounter)
    von VOR
    CreateThread
    Bis Nach
    WaitForSingleEvent()

    Der Event wurde nach Eintritt in die Threadfunk gesetzt.
    Ein paar tausend Durchläufe bei Nominallast des Systems,
    Die Zeit aufgetragen als DensityPlot über ThreadPrio A u B

    Getestet wurden:
    Core2Duo P8400 @ 2.26 Ghz 2.27 Ghz 2GBRam Max: 2250µs Min: >460µs
    (ok es gab noch eine klitzekleine spitze bei Prio -15,5 bei rund 3593µs)
    AMD Athlon XP 2200+ 1.80 Ghz 1.5 GBRam Max: >4040µs Min: >907µs

    0

  • @zeusosc:
    Kann ich nicht ganz nachvollziehen.
    Ich hab jetzt keinen so ausführlichen Test mit min/max/avg gemacht und auch nur mit Priorität 0, aber da komme ich auf 110 ~ 140ms für 1000 Threads, also so 0.11 ~ 0.14ms pro Thread.
    Also etwa Faktor 4 - 20 schneller als deine Zahlen.

    Ganz einfacher Test, ein Thread startet immer den nächsten, der letzte setzt den Event:

    #include <iostream>
#include <Windows.h>
#include <process.h>

#pragma comment(lib, "winmm")

HANDLE event = 0;
size_t counter = 0;

unsigned __stdcall ThreadFn(void*);

void StartNextThread()
{
	UINT threadId = 0;
	HANDLE thread = reinterpret_cast<HANDLE>(_beginthreadex(0, 0, &ThreadFn, 0, 0, &threadId)); // auch mit CreateThread() probiert, ändert fast nix (minimal schneller mit CreateThread())
	::CloseHandle(thread);
}

unsigned __stdcall ThreadFn(void*)
{
	if (counter == 0)
		::SetEvent(event);
	else
	{
		counter--;
		StartNextThread();
	}

	return 0;
}

void Run()
{
	::ResetEvent(event);
	counter = 1000;

	StartNextThread();

	::WaitForSingleObject(event, INFINITE);
}

int main()
{
	//::SetProcessAffinityMask(::GetCurrentProcess(), 1); // war testweise drinnen, ändert aber kaum was (minimal langsamer mit)

	event = ::CreateEventW(0, true, false, 0);

	::timeBeginPeriod(1); // war testweise draussen, ändert aber so-gut-wie nix

	for (size_t i = 0; i < 100; i++)
	{
		::SetThreadPriority(::GetCurrentThread(), 0);
		DWORD t0 = ::timeGetTime();
		Run();
		DWORD t1 = ::timeGetTime();
		std::cout << t1 - t0 << "\n";
	}

	::CloseHandle(event);
}

    System: Windows 7 64 Bit, Core2 Quad Q6600 (4 * 2.4 GHz), 8 GB RAM.

    Das misst jetzt natürlich was anderes als dein Test.

    Dein Test misst ja die Zeit die zum Erstellen und "Loslaufen" des neuen Threads benötigt wird + die Zeit die vom SetEvent() bis zum Aufwachen des startenden Threads vergeht.

    Meiner misst nur die Zeit die zum Erstellen und "Loslaufen" des neuen Threads benötigt wird, weil der ja gleich wieder den nächsten startet, und nur zum Schluss 1x der "Eltern-Thread" aufgeweckt wird.

    ps: solche Tests muss man frei laufen lassen. Wenn ich die Release Version unter Visual Studio laufen lasse, ist die mehr als Faktor 10 langsamer! Sollte klar sein, ich sag's nur vorsichtshalber trotzdem dazu.

    0

  • So, ich hab' das ganze noch schnell auf das andere Schema umgestellt:

    void StartNextThread()
{
	UINT threadId = 0;
	HANDLE thread = reinterpret_cast<HANDLE>(_beginthreadex(0, 0, &ThreadFn, 0, 0, &threadId));
	::CloseHandle(thread);
}

unsigned __stdcall ThreadFn(void*)
{
	counter--;
	::SetEvent(event);
	return 0;
}

void Run()
{
	::ResetEvent(event);
	counter = 1000;

	while (counter > 0)
	{
		StartNextThread();
		::WaitForSingleObject(event, INFINITE);
		::ResetEvent(event);
	}
}

    Zeit liegt immer noch bei ~~ 0.13 ms pro Thread.
    Selbst wenn ich nicht nur auf den Event, sondern auf das Thread-Object selbst warte, ändert sich nichts an der gemessenen Zeit:

    void Run()
{
	counter = 1000;

	while (counter > 0)
	{
		::ResetEvent(event);
		UINT threadId = 0;
		HANDLE thread = reinterpret_cast<HANDLE>(_beginthreadex(0, 0, &ThreadFn, 0, 0, &threadId));
		::WaitForSingleObject(event, INFINITE);
		::WaitForSingleObject(thread, INFINITE);
		::CloseHandle(thread);
	}
}

    EDIT:

    Und nochmal auf nem Athlon 4850e (2 * 2.5 GHz) getestet, Windows 2008 R2 64 Bit, 4 GB RAM: 0.095 ~ 0.11 ms pro Thread.

    Es wäre natürlich möglich dass ältere bzw. 32 Bit Windows-Versionen hier schlechter abschneiden. Hab ich aber grad keine da zum testen...

    EDIT2:

    Core i5 2500T (4 * 2.3 ~ 3.3 GHz), Windows 7 64 Bit, 8 GB RAM: 0.043 ~ 0.049 ms pro Thread.

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