スレッドコンテキストスイッチを強制的に実行する

Question

あるスレッドから別のスレッドへコンテキストを強制的に切り替えることができます。したがって、私は、次のロック手順を実装している：

#define TRUE (1==1) 
#define FALSE (0==1) 

#include <pthread.h> 

int acquire(void); 
int release(void); 
int c_yield(int count); 

// Who was the last to acquire the lock 
static volatile pthread_t lock_owner; 

// Is the lock currently taken 
static volatile int lock_taken = FALSE; 

/* This variable indicates how many threads are currently waiting for 
* the lock. */ 
static volatile int lock_wanted = 0; 

/* Mutex for protecting access to lock_wanted, lock_owner and 
* lock_taken */ 
static pthread_mutex_t mutex; 

/* Condition even to notify when the lock becomes available */ 
static pthread_cond_t cond; 

void init_lock(void) { 
    pthread_cond_init(&cond, NULL); 
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL); 
} 

int acquire(void) { 
    pthread_mutex_lock(&mutex); 
    if(lock_taken) { 
     lock_wanted++; 
     pthread_cond_wait(&cond, &mutex); 
     lock_wanted--; 
    } 
    if(lock_taken) { 
     pthread_mutex_unlock(&mutex); 
     return EPROTO; 
    } 
    lock_taken = TRUE; 
    lock_owner = pthread_self(); 
    return pthread_mutex_unlock(&mutex); 
} 

int release(void) { 
    pthread_mutex_lock(&mutex); 
    lock_taken = FALSE; 
    if(lock_wanted > 0) { 
     pthread_cond_signal(&cond); 
    } 
    return pthread_mutex_unlock(&mutex); 
} 

を別の方法を使用して（図示せず）、Iは、次いで、（歩留まりを実現することができる）だけロックを待っているスレッドのいずれかが存在しない場合返し、または、後こと少なくとも1つの他のスレッドが実行する機会がありました。

ほとんどの場合、この実装はうまく動作しますが、ランダムな間隔でロックを取得および解放しようとする〜50スレッドでストレステストを実行すると、acquire（）はたびたびEPROTOを返します。最初に設定しないでpthread_cond_signalと呼ばれます。lock_taken = FALSE

なぜですか？ CPUが時々新しい値lock_takenを見ないように思えます。そのため私はすでに変数をvolatileにしています。しかし、それはまだこれはwhile(lock_taken)、ないifでなければなりません...

Answer 1

if(lock_taken) { 
    lock_wanted++; 
    pthread_cond_wait(&cond, &mutex); 
    lock_wanted--; 
} 

が起こっています。 pthread_cond_waitから復帰する理由はいくつかありますが、スケジュールされるまでに別のスレッドがロックを取得していることがわかります。 1つは偽の起床がある場合です。もう1つは、別のスレッドがブロックした後にacquireに入った場合、ロックが取られていないことを検出し、このスレッドが再びmutexを取得する前にそれ自身を取ります。

標準的な方法は次のようになります。

lock_wanted++; 
while(lock_taken) pthread_cond_wait(&cond, &mutex); 
lock_wanted--; 

はすべてvolatile Sを取り除く、彼らはパフォーマンスに悪影響を与えるとは必要ありません。ミューテックスは十分な同期であるため、他に何も必要ありません。 （そして、あなたのコードを見ている他の人には、スレッド同期を理解しておらず、ただちに動作させるまで「それらを振りかざしてみた」というメッセージが表示されます）