QNX/UNIX: Анатомия параллелизма

Освобождение параметров

int pthread_mutexattr_destroy(pthread_mutexattr_t* attr);

Вызов разрушает ранее применявшийся объект - атрибутную запись мьютекса, после чего она уже не может более использоваться для инициализации мьютекса без предварительного выполнения вызова pthread_mutexattr_init().

На этом обсуждение атрибутов заканчивается, и мы переходим непосредственно к функциям работы с мьютексом.

Операции над мьютексом

Инициализация мьютекса

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t* mutex,
 const pthread_mutexattr_t* attr);

Структура данных pthread_mutex_t определена в файле <pthread.h> (производный тип от типа sync_t, который в свою очередь определен в файле <target_nto.h>) и имеет следующий вид:

struct _sync_t {
 /* Счетчик для рекурсивного мьютекса или семафора */
 int count;
 /* TID потока - имеет смысл и применяется только для мьютексов */
 unsigned owner;
};

Функция pthread_mutex_init() инициализирует переданный объект мьютекс в соответствии со значением переданных атрибутов. Если вместо attr передать NULL, то мьютекс будет создан в соответствии со значениями атрибутов по умолчанию. В native QNX API эта функция реализуется вызовом SyncTypeCreate(). SyncTypeCreate () — единая функция для создания всех базовых объектов синхронизации QNX Neutrino.

Вместо прямого вызова функции pthread_mutex_init() для начальной инициализации статических мьютексов (глобальных на уровне файла кода или пространства имен namespace либо явно описанных с квалификатором static) можно воспользоваться двумя макросами PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER и PTHREAD_RMUTEX_INITIALIZER:

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_RMUTEX_INITIALIZER;

Первый из них создает мьютекс в соответствии со значениями атрибутов по умолчанию, а второй - мьютекс с разрешенным рекурсивным захватом.

Операции с граничным приоритетом

Большинство параметров мьютекса не могут быть изменены после его создания. Но не все. В процессе работы с мьютексом может быть изменено значение приоритета, которое система использует для реализации протокола граничного приоритета с целью предотвращения инверсии приоритетов:

int pthread_mutex_setprioceiling(pthread_mutex_t* mutex,
 int prioceiling, int* old_ceiling);
int pthread_mutex_getprioceiling(const pthread_mutex_t* mutex,
 int* prioceiling);

Функция pthread_mutex_setprioceiling() захватывает мьютекс (или блокируется, пока мьютекс не будет освобожден, и уже тогда захватывает его) и изменяет установленную для него величину граничного приоритета, после чего освобождает мьютекс для использования другими потоками. После изменения значения граничного приоритета предыдущее значение возвращается в old_ceiling.

Функция возвращает следующие значения:

EOK — успешное завершение;

EINVAL — указанный в вызове мьютекс не существует или указанный приоритет выходит за диапазон допустимых значений;

EPERM — поток, вызвавший функцию, не имеет прав на изменение граничного приоритета указанного мьютекса.

Захват мьютекса

Захват мьютекса может производиться тремя разными функциями, в основе которых лежит функция из native QNX API SyncMutexLock().

Простой захват

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t* mutex);

Функция захватывает мьютекс, на который ссылается mutex. Если мьютекс уже захвачен другим потоком, то вызвавший поток блокируется до освобождения мьютекса и после этого захватывает его. Только после этого функция pthread_mutex_lock() возвращает управление. Если захватить мьютекс пытается поток, который им уже владеет, то поведение функции pthread_mutex_lock() будет зависеть от значений атрибутов мьютекса, указанных при его создании. QNX предоставляет возможность рекурсивного захвата мьютекса при соответствующих настройках атрибутов (см. выше раздел «Параметры мьютекса»). При создании мьютекса с параметрами по умолчанию попытка повторного захвата мьютекса ни к чему не приводит. Если включен режим контроля ошибок и отключен рекурсивный захват мьютекса, функция pthread_mutex_lock() возвращает EDEADLK при попытке повторного захвата мьютекса тем же потоком.

Функция pthread_mutex_lock() может возвращать следующие значения: EOK — успешное завершение;

EAGAIN — недостаточно системных ресурсов для захвата мьютекса;

EDEADLK — вызывающий поток уже владеет мьютексом и мьютекс не поддерживает рекурсивный захват (режим контроля ошибок);

EINVAL — некорректное значение параметра mutex.

Попытка захвата

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t* mutex);

Функция проверяет, свободен ли мьютекс mutex, и если да, то она захватывает его. В противном случае функция возвращает значение EBUSY.

Возвращаемые значения:

EOK — успешное завершение;