QNX/UNIX: Анатомия параллелизма

Цилюрик Олег Иванович

ETIMEDOUT

— мьютекс не может быть захвачен, поскольку указанный тайм-аут истек.

Освобождение мьютекса

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t* mutex);

Функция

pthread_mutex_unlock

освобождает мьютекс, на который ссылается переменная

mutex

. Вызвавший поток должен быть владельцем мьютекса. Если есть потоки, блокированные в ожидании освобождения мьютекса, то поток с наивысшим приоритетом (или при равных приоритетах дольше всех ждавший) выходит из блокированного состояния и становится владельцем

мьютекса.

Для мьютексов, разрешающих рекурсивный захват, функция освобождения должна вызываться столько же раз, сколько и функция захвата.

Возвращаемые значения:

EOK

— успешное завершение;

EINVAL

— переменная, на которую указывает

mutex

, не является инициализированным объектом — мьютексом;

EPERM

— вызвавший поток не является владельцем мьютекса.

Разрушение объекта мьютекс

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t* mutex);

Вызов разрушает объект мьютекс, на который указывает переменная

mutex

. После чего эта переменная не может быть использована без предварительного вызова

pthread_mutex_init

.

Возвращаемые значения:

EOK

— успешное завершение;

EBUSY

–

мьютекс захвачен и не может быть разрушен до освобождения;

EINVAL

— переменная, на которую указывает

mutex

, не является инициированным объектом - мьютексом.

Операции, не поддерживаемые POSIX

В native QNX API есть ряд функций работы с мьютексом, которые не определены POSIX-стандартом, однако они могут оказаться весьма полезными. Поскольку тип POSIX-мьютекса порождается от

sync_t

, то вполне возможно использование комбинации функций, определенных POSIX, и «родных» native-функций QNX. Однако необходимо помнить, что в таком случае ни о какой межсистемной совместимости говорить уже не приходится.

Восстановление «мертвого» мьютекса

#include <sys/neutrino.h>

int SyncMutexRevive(sync_t* sync);

int SyncMutexRevive_r(sync_t* sync);

Эти функции [36] предназначены для восстановления мьютекса, который находится в состоянии блокирования

DEAD

. Мьютекс попадает в состояние

DEAD

, когда память, использованная при захвате мьютекса, освобождается. Такое может произойти, например, когда умирает поток, захвативший мьютекс, расположенный в разделяемой памяти. В результате вызова вызвавший поток становится владельцем мьютекса, и его счетчик захватов устанавливается в 1 для рекурсивного мьютекса.

36

Функции

SyncMutexRevive

и

SyncMutexRevive_r

, из которых вторая является потокобезопасной формой первой, как это описывалось выше, отличаются между собой только способом уведомления об ошибке: первая форма возвращает -1 в случае ошибки и устанавливает

errno

, а вторая непосредственно возвращает код ошибки.

Ошибки выполнения функции:

ЕFAULT

— ошибка при обращении к указанным в аргументах переменным;

EINVAL

— указанный объект синхронизации не существует или не находится в состоянии

DEAD

;

ETIMEDOUT

— отмена вызова по тайм-ауту ядра (устанавливается вызовом

TimerTimeout

).

Установка уведомления о «смерти» мьютекса

Определить состояние мьютекса как

DEAD

можно с помощью функции

SyncMutexEvent

, которая определяет событие, связанное со «смертью» мьютекса.

#include <sys/neutrino.h>

int SyncMutexEvent(sync_t* sync, struct sigevent* event);

int SyncMutexEvent_r(sync_t* sync, struct sigevent* event);

Данная функция предназначена для установки обработчика ситуации, когда мьютекс попадает в состояние

DEAD

(то есть перераспределяется память, из которой произошел захват мьютекса). Захватить мьютекс, оказавшийся в состоянии

DEAD

, можно далее с помощью вызова функции

SyncMutexRevive

.

Ошибки выполнения функции:

EAGAIN

— в данный момент ядро не имеет ресурсов для обработки запроса;

EFAULT

— ошибка произошла при попытке обращения к

sync

;

EINVAL

— объект синхронизации, на который указывает

sync

, не существует.

Пример применения мьютекса

Модернизируем наш пример из раздела, посвященного использованию семафора для случая множества потоков источников и приемников данных. Проблема заключается в том, что когда несколько потоков одновременно попытаются вызвать функцию

push

или

pop

, может произойти сильная путаница, поэтому код этих функций должен исполняться эксклюзивно, только одним потоком. Решить эту проблему можно двумя способами: воспользоваться бинарным семафором или мьютексом. Мы решили применить именно мьютекс и ниже расскажем причину, по которой мы здесь смешали в одной конструкции эти два элемента синхронизации.

/* Шаблонный класс очереди данных */

template <class T> class CDataQueue {

public:

CDataQueue { pthread_mutex_init(&_mutex, NULL); }

~CDataQueue { pthread_mutex_destroy(&_mutex); }

void push(T _new_data) {

pthread_mutex_lock(&_mutex);

data_queue.push(_new_data);

data_event.reset;

pthread_mutex_unlock(&_mutex);

}

T pop {

data_event.wait;

pthread_mutex_lock(&_mutex);

T res = data_queue.front;

data_queue.pop;

pthread_mutex_unlock(&_mutex);