inc/FBaseRtMonitor.h

   1 //
   2 // Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
   3 //
   4 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the License);
   5 // you may not use this file except in compliance with the License.
   6 // You may obtain a copy of the License at
   7 //
   8 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9 //
  10 // Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11 // distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12 // WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13 // See the License for the specific language governing permissions and
  14 // limitations under the License.
  15 //
  16
  17 /**
  18  * @file                FBaseRtMonitor.h
  19  * @brief               This is the header file for the %Monitor class.
  20  *
  21  * This header file contains the declarations of the %Monitor class.
  22  */
  23
  24 #ifndef _FBASE_RT_MONITOR_H_
  25 #define _FBASE_RT_MONITOR_H_
  26
  27 #include <FBaseResult.h>
  28 #include <FBaseObject.h>
  29
  30
  31 namespace Tizen { namespace Base { namespace Runtime
  32 {
  33
  34 class _MonitorImpl;
  35
  36 /**
  37  * @class   Monitor
  38  * @brief       This represents a monitor; a type of synchronization mechanism that provides acquire/release semantics by Enter() / Exit() as well as wait/notify semantics by Wait() / Notify() / NotifyAll().
  39  *
  40  * @since 2.0
  41  *
  42  * @final This class is not intended for extension.
  43  *
  44  * The %Monitor class represents a monitor. %Monitor is a synchronization mechanism that provides acquire/release semantics by Enter() / Exit() as well as wait/notify semantics by Wait() / Notify() / NotifyAll().
  45  *
  46  * For more information on the class features, see <a href="../org.tizen.native.appprogramming/html/guide/base/monitor.htm">Monitor</a>.
  47  *
  48  * The following examples demonstrates how to use the %Monitor class. In the examples, 2 classes, Consumer and Producer, share a space.
  49  * Producer writes some data to this space, and Consumer reads it. Consumer and Producer run simultaneously.
  50  * Consumer must not miss the data which Producer writes. In this case, Consumer and Producer share the monitor.
  51  * Producer notifies Consumer that its writing action is done. Consumer waits for this notification, and reads the data after receiving it.
  52  *
  53  * @code
  54  *
  55  *  #include <FBase.h>
  56  *
  57  *  using namespace Tizen::Base;
  58  *  using namespace Tizen::Base::Runtime;
  59  *
  60  *  class Producer
  61  *              : public Thread
  62  *  {
  63  *  public:
  64  *
  65  *              // This methods creates a new instance of the Producer thread
  66  *      Producer(int* pShared, Monitor* pMonitor);
  67  *      virtual ~Producer(void);
  68  *
  69  *      // This methods waits for a starting Consumer and sets a value to the shared position
  70  *      //      Finally it notifies the Consumer thread
  71  *      virtual Object* Run(void);
  72  *
  73  *      private:
  74  *                      int* __pShared;
  75  *      Monitor* __pMonitor;
  76  *  };
  77  *
  78  *  Producer::Producer(int* pShared, Monitor* pMonitor)
  79  *      : __pShared(pShared)
  80  *      , __pMonitor(pMonitor)
  81  *  {
  82  *  }
  83  *
  84  *  Producer::~Producer(void)
  85  *  {
  86  *  }
  87  *
  88  *  Object*
  89  *  Producer::Run(void)
  90  *  {
  91  *      if (__pShared && __pMonitor)
  92  *      {
  93  *              // Begins a critical region
  94  *              result r = __pMonitor->Enter();
  95  *              if (IsFailed(r))
  96  *              {
  97  *                      goto CATCH2;
  98  *              }
  99  *
 100  *              // Waits for a starting Consumer
 101  *              r = __pMonitor->Wait();
 102  *              if (IsFailed(r))
 103  *              {
 104  *                      goto CATCH1;
 105  *              }
 106  *
 107  *              // Produces a number value 6 times
 108  *              for (int i = 0; i < 6; i++)
 109  *              {
 110  *                      *__pShared = i;
 111  *
 112  *                      // Notifies the consumer thread
 113  *                      r = __pMonitor->Notify();
 114  *                      if (IsFailed(r))
 115  *                      {
 116  *                              goto CATCH1;
 117  *                      }
 118  *
 119  *                      AppLog("Producer::Run [%d]: Value at shared resource: %d\n", i, *__pShared);
 120  *                      if (*__pShared == 5)
 121  *                      {
 122  *                              break;
 123  *                      }
 124  *
 125  *                      // Waits until the consumer thread reads the value
 126  *                      r = __pMonitor->Wait();
 127  *              }
 128  *
 129  *              CATCH1:
 130  *              __pMonitor->Exit();
 131  *              }
 132  *
 133  *  CATCH2:
 134  *      return null;
 135  *  }
 136  *
 137  *  class Consumer
 138  *              : public Thread
 139  *  {
 140  *  public:
 141  *
 142  *      // This methods creates a new instance of the Consumer thread
 143  *      Consumer(int* pShared, Monitor* pMonitor);
 144  *      virtual ~Consumer(void);
 145  *
 146  *      // This methods waits for a notification from the Producer thread and reads a value From the shared position
 147  *      virtual Tizen::Base::Object* Run(void);
 148  *
 149  *  private:
 150  *      int* __pShared;
 151  *      Monitor* __pMonitor;
 152  *
 153  *  };
 154  *
 155  *  Consumer::Consumer(int* pShared, Monitor* pMonitor)
 156  *      : __pShared(pShared)
 157  *      , __pMonitor(pMonitor)
 158  *  {
 159  *  }
 160  *
 161  *  Consumer::~Consumer(void)
 162  *  {
 163  *  }
 164  *
 165  *  Object*
 166  *  Consumer::Run(void)
 167  *  {
 168  *      if (__pShared &&__pMonitor)
 169  *      {
 170  *              // Begins a critical region
 171  *              result r = __pMonitor->Enter();
 172  *              if (IsFailed(r))
 173  *              {
 174  *                      goto CATCH2;
 175  *              }
 176  *
 177  *              // Notifies the producer thread
 178  *              r = __pMonitor->Notify();
 179  *              if (IsFailed(r))
 180  *              {
 181  *                      goto CATCH1;
 182  *              }
 183  *
 184  *              // Waits for a notification
 185  *              r = __pMonitor->Wait();
 186  *              while (!IsFailed(r))
 187  *              {
 188  *                      // Notifies the producer thread
 189  *                      r = __pMonitor->Notify();
 190  *                      if (IsFailed(r))
 191  *                      {
 192  *                              goto CATCH1;
 193  *                      }
 194  *
 195  *                      AppLog("Consumer::Run: Value at shared resource: %d\n", *__pShared);
 196  *                      if (*__pShared == 5)
 197  *                      {
 198  *                              break;
 199  *                      }
 200  *
 201  *                      // Waits for a notification
 202  *                      r = __pMonitor->Wait();
 203  *                      if (IsFailed(r))
 204  *                      {
 205  *                              goto CATCH1;
 206  *                      }
 207  *              }
 208  *
 209  *      CATCH1:
 210  *              // Exits the monitor
 211  *              r = __pMonitor->Exit();
 212  *      }
 213  *
 214  *  CATCH2:
 215  *      return null;
 216  *  }
 217  *
 218  *  void
 219  *  MyApp::TestProducerConsumer(void)
 220  *  {
 221  *      result r = E_SUCCESS;
 222  *      Monitor* pMonitor = null;
 223  *      int* pShared = null;
 224  *
 225  *      pMonitor = new Monitor;
 226  *      if (pMonitor)
 227  *      {
 228  *              r = pMonitor->Construct();
 229  *              if (IsFailed(r))
 230  *              {
 231  *                      AppLog("Failed at Monitor Construct\n");
 232  *                      goto CATCH;
 233  *              }
 234  *
 235  *              pShared = new int;
 236  *              if (pShared)
 237  *              {
 238  *                      Producer producer(pShared, pMonitor);
 239  *                      Consumer consumer(pShared, pMonitor);
 240  *
 241  *                      producer.Construct();
 242  *                      consumer.Construct();
 243  *
 244  *                      producer.Start();
 245  *                      consumer.Start();
 246  *
 247  *                      producer.Join();
 248  *                      consumer.Join();
 249  *              }
 250  *      }
 251  *
 252  *  CATCH:
 253  *      delete pShared;
 254  *      delete pMonitor;
 255  *  }
 256  *
 257  * @endcode
 258  *
 259  */
 260
 261 class _OSP_EXPORT_ Monitor
 262         : public Tizen::Base::Object
 263 {
 264 public:
 265         /**
 266          * This is the default constructor for this class.
 267          *
 268          * @since 2.0
 269          *
 270          * @remarks     After creating an instance of this class, one of the
 271          *                      Construct() methods must be called explicitly to initialize this instance.
 272          */
 273         Monitor(void);
 274
 275
 276         /**
 277          * This is the destructor for this class.
 278          *
 279          * @since 2.0
 280          */
 281         virtual ~Monitor(void);
 282
 283
 284         /**
 285          * Initializes this instance of %Monitor.
 286          *
 287          * @since 2.0
 288          *
 289          * @return              An error code
 290          * @exception   E_SUCCESS       The method is successful.
 291          * @exception   E_OUT_OF_MEMORY The memory is insufficient.
 292          * @exception   E_SYSTEM        A system error has occurred.
 293          */
 294         result Construct(void);
 295
 296         /**
 297          * Acquires a lock for a monitor. @n
 298          * Semantically, this method declares the beginning of the critical region for the monitor. This region
 299          * ends with the Exit() method.
 300          *
 301          * @since 2.0
 302          *
 303          * @return              An error code
 304          * @exception   E_SUCCESS       The method is successful in acquiring the lock.
 305          * @exception   E_SYSTEM        A system error has occurred.
 306          * @remarks             This method will block if called on already locked monitor object until monitor becomes available.
 307          * @see                 Exit()
 308          */
 309         result Enter(void);
 310
 311
 312         /**
 313          * Releases a lock for a monitor. @n
 314          * Semantically, it declares the ending of the critical region for the monitor that begins with
 315          * the Enter() method.
 316          *
 317          * @since 2.0
 318          *
 319          * @return              An error code
 320          * @exception   E_SUCCESS       The method is successful in releasing the lock.
 321          * @exception   E_SYSTEM        A system error has occurred.
 322          * @remarks             This method should be called only after acquiring lock by Enter() call
 323          * @see                 Enter()
 324          */
 325         result Exit(void);
 326
 327         /**
 328          * Releases the lock for the monitor and waits for the notification from the other thread. @n
 329          * After receiving the notification, it tries to acquire the lock.
 330          * Semantically, it waits until the other thread notifies it.
 331          *
 332          * @since 2.0
 333          *
 334          * @return              An error code
 335          * @exception   E_SUCCESS       The method is successful.
 336          * @exception   E_SYSTEM        A system error has occurred.
 337          * @remarks             This method should be called only after acquiring lock by Enter() call
 338          * @see                 Notify()
 339          * @see                 NotifyAll()
 340          */
 341         result Wait(void);
 342
 343         /**
 344          * Notifies one of the waiting threads. @n
 345          * The selection of the notified thread is determined by the Linux scheduling policy.
 346          *
 347          * @since 2.0
 348          *
 349          * @return              An error code
 350          * @exception   E_SUCCESS       The method is successful.
 351          * @exception   E_SYSTEM        A system error has occurred.
 352          * @see                 NotifyAll()
 353          * @see                 Wait()
 354          */
 355         result Notify(void);
 356
 357
 358         /**
 359          * Notifies all waiting threads.
 360          *
 361          * @since 2.0
 362          *
 363          * @return              An error code
 364          * @exception   E_SUCCESS       The method is successful.
 365          * @exception   E_SYSTEM        A system error has occurred.
 366          * @see                 Notify()
 367          * @see                 Wait()
 368          */
 369         result NotifyAll(void);
 370
 371 private:
 372         Monitor(const Monitor& rhs);
 373         Monitor& operator =(const Monitor& rhs);
 374
 375 private:
 376         friend class _MonitorImpl;
 377         class _MonitorImpl * __pMonitorImpl;
 378 }; // Monitor
 379
 380 } } } // Tizen::Base::Runtime
 381
 382 #endif // _FBASE_RT_MONITOR_H_