Статус Mutex после ложного пробуждения

Question

Рассмотрите эту базовую многопоточную программу, используя pthreads. У нас есть основной поток, создающий еще один поток, который выполняет некоторую работу.

bool done = false; 
mutex m; 
condition c; 

void foo() { 
    pthread_mutex_lock(&m); 
    //while(!done) { 
     pthread_cond_wait(&c, &m); 
     // Spuriously wakeup while child is doing work. 
     // child thread has NOT unlocked the mutex yet 
     // Do I now own the mutex? 
     // or am I waiting for child to unlock it? 
    //} 
    pthread_mutex_unlock(&m); 
} 

void * child(void *arg) { 
    pthread_mutex_lock(&m); 

    some_intense_work(); // this work is done while mutex is held! 
    // the main thread spuriously wakes up 
    // while this work is being done 
    // (while this child thread is holding the mutex) 

    done = true; 
    pthread_cond_broadcast(&c); 
    pthread_mutex_unlock(&m); 
} 

int main(int argc, char *argv[]) { 
    pthread_t p; 
    pthread_create(&p, NULL, child, NULL); 
    foo(); 
} 

Притворись, что мы реализуем выжидательную без окружающего While-п проверки для предиката, хотя мы понимаем, что никто не когда-либо должны делать это.

Теперь, если дочерний поток выполняет свою работу, в главном потоке возникает побочная пробуждение, каков будет статус мьютекса m? Будет ли основной поток владеть им без того, чтобы ребенок сначала отпирал его, чтобы оба его обладали?

Или же ложное пробуждение пропускает только ожидание состояния, но не ждет освобождения мьютекса?

Answer 1

Звонок pthread_cond_wait() не может «ложно» просыпаться, в то время как в какой-то другой поток есть связанный мьютекс. Когда pthread_cond_wait() успешно возвращается, он будет требовать мьютекс, поэтому он не сможет успешно вернуться, пока мьютексы не будут доступны.

В вашем примере, поддельное бодрствование может произойти потому, что foo() может назвать pthread_cond_wait() и имеет паразитный след произойти до child() когда-либо получает возможность позвонить pthread_mutex_lock() в первую очередь.

Другая проблема в вашем примере (с прокомментированным кодом оставлена ​​отключена) заключается в том, что можно позвонить pthread_cond_wait() в never wake. Этот сценарий может произойти, если child() завершает всю свою обработку до того, как foo() сумеет получить мьютексы. в этом сценарии child() назовет pthread_cond_broadcast(), прежде чем главный поток ждет в pthread_cond_wait(), поэтому основной поток пропустит трансляцию. Поскольку foo() никогда не проверяет done, удерживая мьютексы, он не заметит, что child() закончил свою работу.

Именно поэтому pthread_cond_wait() почти всегда должен выполняться в цикле, который проверяет состояние.