pthread互斥锁在等待时无法解锁

时间:2017-03-19 17:02:05

标签: c multithreading pthreads posix mutex

我使用c posix线程,并且我遇到了一个我不太了解的问题,并希望看到问题可能是一些新鲜的眼睛。

总之,我创建了3个线程来检查某些程序状态,发出信号表明它们已准备就绪,然后等待更多信号。同时,创建这些线程的线程正在等待(pthread_cond_wait_)每个线程发出信号表明它已经被设置。但是,一旦发出等待信号,似乎永远不会解锁互斥锁,导致程序完全停止。

这是主线程的代码:

    pthread_mutex_lock(&scenario->mutex);
    if (scenario->flags.sinkThreadSetup == 0) {
        pthread_create(&sinkT, NULL, sinkProblemHandler, (void *)scenario);
        pthread_cond_wait(&scenario->sinkSetupCondition, &scenario->mutex);
    }
    if (scenario->flags.freeThreadSetup == 0) {
        pthread_create(&freeT, NULL, freeWheelProblemHandler, (void *)scenario);
        pthread_cond_wait(&scenario->freeSetupCondition, &scenario->mutex);
    }
    if (scenario->flags.blockThreadSetup == 0) {
        pthread_create(&blockT, NULL, blockProblemHandler, (void *)scenario);
        pthread_cond_wait(&scenario->blockSetupCondition, &scenario->mutex);
    }
    scenario->state = VECTORING;
    pthread_mutex_unlock(&scenario->mutex);

    // Start wheel threads
    pthread_t wheelThreads[NUM_WHEELS];
    scenario_wheel_t threadDataArr[NUM_WHEELS];
    for (int i =0; i < NUM_WHEELS; i++) {
        threadDataArr[i].scenario = scenario;
        threadDataArr[i].wheel = &scenario->wheels[i];
        pthread_create(&wheelThreads[i], NULL, wheel_start, (void *)&threadDataArr[i]);
    }
    pthread_mutex_lock(&scenario->mutex);
    pthread_cond_wait(&scenario->scenarioComplete_condition, &scenario->mutex);
    pthread_mutex_unlock(&scenario->mutex);

以下是问题处理程序线程的代码:

void *sinkProblemHandler(void *args) {
    scenario_t *scenario = (scenario_t *) args;
    while(scenario->flags.terminate != 1) {
        pthread_mutex_lock(&scenario->mutex);
        if (scenario->state == SETUP && scenario->flags.sinkThreadSetup == 0) {
            scenario->flags.sinkThreadSetup = 1;
            pthread_cond_signal(&scenario->sinkSetupCondition);
        }
        if (scenario->state != SINKING) {
            pthread_cond_wait(&scenario->conditions.sinking_condition, &scenario->mutex);
            if (scenario->flags.terminate == 1) {
                pthread_mutex_unlock(&scenario->mutex);
                pthread_exit(NULL);
            }
            printf("SINKHandler: I'M HELPING!");
        }
        pthread_mutex_unlock(&scenario->mutex);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

void *blockProblemHandler(void *args) {
    scenario_t *scenario = (scenario_t *) args;
    while(scenario->flags.terminate != 1) {
        pthread_mutex_lock(&scenario->mutex);
        if (scenario->state == SETUP && scenario->flags.blockThreadSetup == 0) {
            scenario->flags.blockThreadSetup = 1;
            pthread_cond_signal(&scenario->blockSetupCondition);
        }
        if (scenario->state != BLOCKED) {
            pthread_cond_wait(&scenario->conditions.blocked_condition, &scenario->mutex);
            if (scenario->flags.terminate == 1) {
                pthread_mutex_unlock(&scenario->mutex);
                pthread_exit(NULL);
            }
            printf("BlockHandler: I'M HELPING!");
        }
        pthread_mutex_unlock(&scenario->mutex);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

void *freeWheelProblemHandler(void * args) {
    scenario_t *scenario = (scenario_t *) args;
    while(scenario->flags.terminate != 1) {
        pthread_mutex_lock(&scenario->mutex);
        if (scenario->state == SETUP && scenario->flags.freeThreadSetup == 0) {
            scenario->flags.freeThreadSetup = 1;
            pthread_cond_signal(&scenario->freeSetupCondition);
        }
        if (scenario->state != BLOCKED) {
            pthread_cond_wait(&scenario->conditions.freeWheeling_condition, &scenario->mutex);
            if (scenario->flags.terminate == 1) {
                pthread_mutex_unlock(&scenario->mutex);
                pthread_exit(NULL);
            }
            printf("FreeHandler: I'M HELPING!");
        }
        pthread_mutex_unlock(&scenario->mutex);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

我们可以在这里看到问题处理程序线程发出相应的设置条件信号,然后等待不同的条件(pthread_cond_wait),这应该解锁互斥锁。

我最初的想法是问题处理程序线程在主线程开始等待之前发出信号,从而造成死锁。但是,在附加到程序之后,情况并非如此,因为程序确实如此:
 1.启动问题线程
 2.等待问题设置条件(解锁互斥锁)
 3.问题处理程序线程锁互斥。
 3.问题处理程序线程然后信号设置完成
 4.问题处理程序线程然后等待(据说解锁互斥锁)
 5.程序完全停止。 (就像互斥锁没有解锁一样)。

非常感谢任何帮助。 感谢

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

您的工作线程大致都具有

的形式
while(var) {
  pthread_mutex_lock(&scenario->mutex);
  // ...
  pthread_mutex_unlock(&scenario->mutex);
}

即互斥锁在解锁后立即被锁定。主线程有一点机会继续执行,因为它无法重新获取互斥锁。

这来自man pthread_cond_signal

  

未阻塞的线程应根据调度策略(如果适用)竞争互斥锁,并且好像每个都调用了pthread_mutex_lock()。

所以,至少可以在重新获取工作线程中的互斥锁之前尝试pthread_yield();甚至可以更好地减少互斥锁的使用和/或引入不同的互斥锁,让不同的部分并行运行。