UNIX: взаимодействие процессов, Стивенс Уильям Ричард

UNIX: взаимодействие процессов

на обложку

Стивенс Уильям Ричард

Шрифт:

Листинг 8.9. Тестовая программа, иллюстрирующая отмену выполнения потока

//my_rwlock_cancel/testcancel.с

1 #include "unpipc.h"

2 #include "pthread_rwlock.h"

3 pthread_rwlock_t rwlock = PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER;

4 pthread_t tid1, tid2;

5 void *thread1(void *), *thread2(void *);

6 int

7 main(int argc, char **argv)

8 {

9 void *status;

10 Set_concurrency(2);

11 Pthread_create(&tid1, NULL, thread1, NULL);

12 sleep(1); /* даем первому потоку возможность получить блокировку */

13 Pthread_create(&tid2, NULL, thread2, NULL);

14 Pthread_join(tid2, &status);

15 if (status != PTHREAD_CANCELED)

16 printf("thread2 status = %p\n", status);

17 Pthread_join(tid1, &status);

18 if (status != NULL)

19 printf("thread1 status = %p\n", status);

20 printf("rw_refcount = %d, rw_nwaitreaders = %d, rw_nwaitwriters = %d\n",

21 rwlock.rw_refcount, rwlock.rw_nwaitreaders,

22 rwlock.rw_nwaitwriters);

23 Pthread_rwlock_destroy(&rwlock);

24 exit(0);

25 }

26 void *

27 thread1(void *arg)

28 {

29 Pthread_rwlock_rdlock(&rwlock);

30 printf("thread1 got a read lock\n");

31 sleep(3); /* даем второму потоку возможность заблокироваться при вызове pthread_rwlock_wrlock */

32 pthread_cancel(tid2);

33 sleep(3);

34 Pthread_rwlock_unlock(&rwlock);

35 return(NULL);

36 }

37 void *

38 thread2(void *arg)

39 {

40 printf("thread2 trying to obtain a write lock\n"):

41 Pthread_rwlock_wrlock(&rwlock);

42 printf("thread2 got a write lock\n"); /* не будет выполнено */

43 sleep(1);

44 Pthread_rwlock_unlock(&rwlock);

45 return(NULL);

46 }

Функция thread1

26-36 Поток получает блокировку на чтение и ждет 3 секунды. Эта пауза дает возможность другому потоку вызвать pthread_rwlock_wrlock и заблокироваться при вызове pthread_cond_wait, поскольку блокировка на запись не может быть установлена из-за наличия блокировки на чтение. Затем первый поток вызывает pthread_cancel для отмены выполнения второго потока, ждет 3 секунды, освобождает блокировку на чтение и завершает работу.

Функция thread2

37-46 Второй поток делает попытку получить блокировку на запись (которую он получить не может, поскольку первый поток получил блокировку на чтение). Оставшаяся часть функции никогда не будет выполнена.

При запуске этой программы с использованием функций из предыдущего раздела мы получим следующий результат:

solaris % testcancel

thread1 got a read lock

thread2 trying to obtain a write lock

и мы никогда не вернемся к приглашению интерпретатора. Программа зависнет. Произошло вот что:

1. Второй поток вызвал pthread_rwlock_wrlock (листинг 8.6), которая была заблокирована в вызове pthread_cond_wait.

2. Первый поток вернулся из вызова slеер(3) и вызвал pthread_cancel.

3. Второй поток был отменен и завершил работу. При отмене потока, заблокированного в ожидании сигнала по условной переменной, взаимное исключение блокируется до вызова первого обработчика-очистителя. (Мы не устанавливали обработчик, но взаимное исключение все равно блокируется до завершения потока.) Следовательно, при отмене выполнения второго потока взаимное исключение осталось заблокированным и значение rw_nwaitwriters в листинге 8.6 было увеличено.

4. Первый поток вызывает pthread_rwlock_unlock и блокируется навсегда при вызове pthread_mutex_lock (листинг 8.8), потому что взаимное исключение все еще заблокировано отмененным потоком.

Если мы уберем вызов pthread_rwlock_unlock в функции thread1, функция main выведет вот что:

rw_refcount = 1, rw_nwaitreaders = 0, rw_nwaitwriters = 1

pthread_rwlock_destroy error: Device busy

Первый счетчик имеет значение 1, поскольку мы удалили вызов pthread_rwlock_ unlock, а последний счетчик имеет значение 1, поскольку он был увеличен вторым потоком до того, как тот был отменен.

Исправить эту проблему просто. Сначала добавим две строки к функции pthread_rwlock_rdlock в листинге 8.4. Строки отмечены знаком +:

rw->rw_nwaitreaders++;

+ pthread_cleanup_push(rwlock_cancelrdwait, (void *) rw);

result = pthread_cond_wait(&rw->rw_condreaders, &rw->rw_mutex);

+ pthread_cleanup_pop(0);

rw->rw_nwaitreaders++;

Первая новая строка устанавливает обработчик-очиститель (функцию rwlock_cancelrdwait), а его единственным аргументом является указатель rw. После возвращения из pthread_cond_wait вторая новая строка удаляет обработчик. Аргумент функции pthread_cleanup_pop означает, что функцию-обработчик при этом вызывать не следует. Если этот аргумент имеет ненулевое значение, обработчик будет сначала вызван, а затем удален.