QNX/UNIX: Анатомия параллелизма

условной переменной cond, после чего поток предпринимает попытку захвата своего мьютекса. Если есть несколько потоков с равным (и высшим) приоритетом, блокированных на условной переменной, то разблокируется тот поток, который ожидал дольше остальных.

Возвращаемые значения:

EOK — успешное завершение;

EFAULT — произошла ошибка при попытке обращения к указателям cond или mutex;

EINVAL — не инициализирована переменная, на которую указывает cond.

Выполнение условия для всех ожидающих потоков

int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t* cond);

Вызов функции разблокирует все потоки, блокированные на условной переменной cond. Потоки разблокируются в порядке приоритетов. Для потоков равного приоритета разблокирование проводится в порядке FIFO.

Возвращаемые значения:

EOK — успешное завершение;

EFAULT — произошла ошибка при попытке обращения к указателям cond или mutex;

EINVAL — не инициализирована переменная, на которую указывает cond.

Разрушение условной переменной

int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t* cond);

Вызов функции деинициализирует условную переменную cond. Для дальнейшего использования условной переменной, на которую ссылается cond, ее необходимо инициализировать вызовом pthread_cond_init(). Функция может использоваться для изменения параметров условной переменной.

Возвращаемые значения:

EOK — успешное завершение;

EBUSY — в данный момент другой поток блокирован на условной переменной cond;

EINVAL — не инициализирована переменная cond.

Ждущая блокировка

QNX предоставляет упрощенный вариант использования условной переменной для блокирования (остановки) потока при помощи интерфейса так называемой ждущей блокировки (sleepon). Для использования этого механизма не нужно явно создавать никаких объектов синхронизации, за вас это делает ОС. Внешне ждущие блокировки выглядят как набор функций ожидания и освобождения, при этом последовательность действий в принципе аналогична использованию мьютексов и условных переменных.

За этим интерфейсом на самом деле скрывается один мьютекс и несколько дополнительных условных переменных. Использование функций ожидания должно проходить внутри участка кода, отмеченного вызовами блокирования и разблокирования мьютекса, ассоциированного со ждущей блокировкой. Одним из основных недостатков ждущей блокировки является то, что для всех потоков и всех ключей ожидания используется один общий мьютекс. ОС не может никоим образом отслеживать взаимные блокировки потоков при использовании ждущих блокировок. В целом поведение этого средства синхронизации идентично бинарным семафорам, но оно требует дополнительных операций блокирования мьютекса.

Все функции для работы со ждущими блокировками объявлены в файле <pthread.h>.

Операции со ждущей блокировкой

Захват и освобождение ждущей блокировки

Вызов функций ожидания может производиться только внутри блока захвата и освобождения ждущей блокировки:

int pthread_sleepon_lock(void);
int pthread_sleepon_unlock(void);

Функция захвата pthread_sleepon_lock() возвращает следующие значения:

EOK — успешное выполнение;

EDEADLK — попытка повторного захвата мьютекса;

EAGAIN — может возникнуть при первом вызове в процессе, если системе не хватает ресурсов для создания внутреннего мьютекса.

Функция освобождения pthread_sleepon_unlock() возвращает значения:

EOK — успешное выполнение;

EPERM — вызвавший поток не является владельцем внутреннего мьютекса.

Функции ожидания

Ожидание выполнения условия для ждущей блокировки может выполняться в двух вариантах: простое ожидание и ожидание с установкой тайм-аута.

int pthread_sleepon_wait(const volatile void* addr);
int pthread_sleepon_timedwait(const volatile void* addr, uint64_t nsec);

При вызове функций ожидания необходимо указать ключ addr (произвольный адрес в памяти). Если этот адрес указывается впервые, для данного вызова создается новая условная переменная. Поток освобождает захваченный внутренний мьютекс и переходит в состояние блокировки на условной переменной.

Ожидание завершения потока