Камерон Хьюз - Параллельное и распределенное программирование на С++

Особенности мьютексов и условных переменных

Было предложено отделить захват и освобождение мьютекса от ожидания по условию. Но это предложение было отклонено, по причине «сборной природы» этой операции, которая в действительности упрощает реализации реального времени. Такие реализации могут незаметно перемещать высокоприоритетный поток между условной переменной и мьютексом, тем самым предотвращал излишние переключения контекстов и обеспечивал более детерминированное владение мьютексом при получении сигнала ожидающим потоком. Таким образом, вопросы равнодоступности и приоритетности могут быть решены непосредственно самой дисциплиной планирования. К тому же, широко распространенная операция ожидания по условию соответствует существующей практике.

Планирование поведения мьютексов и условных переменных

Примитивы (базовые элементы) синхронизации, которые могут противоречить используемой стратегии планирования путем установки «своего» правила упорядочения, считаются нежелательными. Выбор среди потоков, ожидающих освобождения мьютексов и условных переменных, происходит в порядке, который зависит именно от стратегии планирования, а не от какой-то другой дисциплины, устанавливающей некий фиксированный порядок (имеется в виду, например, FIFO-дисциплина или учет приоритетов). Таким образом, только стратегия планирования определяет, какой поток (потоки) будет запущен для продолжения работы.

Синхронизированное ожидание по условию

Функция pthread_cond_timedwait () позволяет приложению прервать ожидание наступления конкретного условия после истечения заданного интервала времени. Рассмотрим следующий пример.

(void) pthread_mutex_lock (&t. mn);

t.waiters++;

clock_gettime (CLOCK_REALTIME, &ts) ;

ts.tv_sec += 5;

rc = 0;

while (! mypredicate (&t) && rc == 0)

rc = pthread_cond_timedwait (&t.cond, &t.mn, &ts);

t.waiters--;

if (rc == 0) setmystate (&t);

(void) pthread_mutex_unlock (&t.mn);

Абсолютный параметр времени ожидания позволяет не пересчитывать его значение каждый раз, когда программа проверяет значение предиката блокирования. Если бы время ожидания было задано относительной величиной, соответствующий пересчет пришлось бы делать перед каждым вызовом функции. Это было бы особенно трудно сделать, поскольку такому колу пришлось бы учитывать возможность дополнительных запусков вследствие дополнительной сигнализации по условной переменной, которые могут происходить до того, как предикат станет истинным или истечет время ожидания.

Будущие направления

Отсутствуют.

Смотри также

pthread_cond_signal (), pthread_cond_broadcast (), том Base Definitions стандарта IEEE Std 1003.1-2001, .

Последовательность внесения изменений

Функции впервые реализованы в выпуске Issue 5. Включены для согласования с расширением POSIX Threads Extension.

Issue 6

Функции pthread_cond_timedwait() и pthread_cond_wait() от м ечены как часть опции Threads.

К описанию прототипа функции pthread_cond_wait () был приложен список опечаток Open Group Corrigendum U021/9.

Для согласования со стандартом IEEE Std 1003.1j-2000 раздел «Описание» был отредактирован путем добавления семантики для опции Clock Selection.

В раздел «Ошибки» внесен еще один код ошибки [EPERM] в ответ на включение интерпретации IEEE PASC Interpretation 1003.1с #28.

В целях согласования со стандартом ISO/IEC 9899: 1999 в прототипы функций pthread_cond_timedwait() и pthread_cond_wait() было добавлено ключевое слово restrict.

Имя

pthread_condattr_destroy, pthread_condattr_init — функции разрушения и инициализации объекта атрибутов условной пере м енной.

Синопсис

THR

#include

int pthread_condattr_destroy (pthread_condattr_t *attr);

int pthread_condattr_init (pthread_condattr_t *attr);

Описание

Функция pthread_condattr_destroy() используется для разрушения объекта атрибутов условной переменной, в результате чего он становится неинициализированным. В конкретной реализации функция pthread_condattr_destroy() может устанавливать объект, адресуемый параметром attr , равным недействительному значению. Разрушенный объект атрибутов attr можно снова инициализировать с помощью функции pthread_condattr_init (); результаты ссылки на этот объект после его разрушения не определены.

Функция pthread_condattr_init () предназначена для инициализации объекта атрибутов условной пере м енной attr значением, действующим по у м олчанию для всех атрибутов, определенных конкретной реализацией.

Если функция pthread_condattr_init () вызывается для уже инициализированного объекта атрибутов attr , то результаты вызова этой функции не определены.

После того как объект атрибутов условной пере м енной уже был использован для инициализации одной или нескольких условных пере м енных, Любая функция, которая оказывает влияние на объект атрибутов (включая деструктор), никак не отразится на ранее инициализированных условных пере м енных.

Этот то м стан д арта IEEE Std 1003.1-2001 требует наличия д вух атрибутов: clock и process-shared.

Дополнительные атрибуты, их значения по умолчанию и имена соответствующих функций доступа, которые считывают и устанавливают эти значения атрибутов, определяются конкретной реализацией.

Возвращаемые значения

При успешно м завершении функции pthread_condattr_destroy() Hpthread_condattr_init() возвращают нулевое значение; в противном случае — код ошибки, обозначающий ее характер.

Ошибки

Функция pthread_condattr_destroy () может завершиться неудачно, если:

[EINVAL] значение, заданное параметром аttr, недействительно.

Функция pthread_condattr_init () завершится неудачно, если:

[ENOMEM] для инициализации объекта атрибутов условной переменной недостаточно существующей памяти. Эти функции не возвращают код ошибки [EINTR].

Примеры

Отсутствуют.

Замечания по использованию

Отсутствуют.

Логическое обоснование

С м. описание функций pthread_attr_init () и pthread_mutex_init (). Атрибут process-shared был определен для условных переменных по той же причине, что и для м ьютексов.

Будущие направления

Отсутствуют.

Смотри также

pthread_attr_destroy (), pthread_cond_destroy (), pthread_condattr_getpshared(), pthread_create(),

pthread_mutex_destroy (), то м Base Definitions стан д арта IEEE Std 1003.1-2001, .

Последовательность внесения изменений

Функции впервые реализованы в выпуске Issue 5. Включены для согласования с расширение м POSIX Threads Extension.

Issue 6

Функции pthread_condattr_destroy() и pthread_condattr_init() от м ечены как часть опции Threads.

Имя

pthread_condattr_getpshared, pthread_condattr_setpshared — функции считывания и установки атрибутаусловной пере м енной process-shared.