pthread_mutex_lock, pthread_mutex_trylock, pthread_mutex_unlock

Имя

pthread_mutex_lock, pthread_mutex_trylock, pthread_mutex_unlock — функции блокировки и разблокировки мьютекса.

Синопсис

THR #include <pthread.h>

int pthread_mutex_lock (pthread_mutex_t *.mutex) ; int pthread_mutex_trylock (pthread_mutex_t *mutex); int pthread_mutex_unlock (pthread_mutex_t *mutex);

Описание

Объект мьютекса, адресуемый параметром mutex, блокируется путем вызова функции pthread_mutex_lock(). Если мьютекс уже заблокирован, вызывающий поток блокируется до тех пор, пока мьютекс не станет доступным. При завершении этой операции объект мьютекса, адресуемый параметром mutex, находится в состоянии блокировки, а вызывающий поток является его владельцем.

XSI  Ес л и м ьютекс и м еет тип PTHREAD_MUTEX_NORMAL , обнаружение взаимоблокировок не обеспечивается. К взаимоблокировке может привести попытка заблокировать мьютекс повторно. Если поток попытается разблокировать мьютекс, который не заблокирован, дальнейшее ero поведение не определено.

Для мьютексов типа PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK предусмотрена проверка на наличие ошибок. Если поток попытается заблокировать мьютекс, который уже заблокирован, возвращается ошибка. Если поток попытается разблокировать мьютекс, который не заблокирован, возвращается ошибка.

Если мьютекс имеет тип PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE, мьютекс должен поддерживать концепцию подсчета блокировок. При первом успешном блокировании мьютекса счетчик блокировок устанавливается равным единице. При каждом очередном блокировании этого мьютекса счетчик блокировок инкрементируется, а при каждом разблокировании — декрементируется. Когда счетчик блокировок достигает нулевого значения, мьютекс становится доступным для других потоков. Если поток попытается разблокировать мьютекс, который не заблокирован, возвращается ошибка.

Если м ьютекс и м еет тип PTHREAD_MUTEX_DEFAULT, попытка рекурсивно заблокировать мьютекс приводит к неопределенному поведению. Попытка разблокировать мьютекс, который не был заблокирован (любым потоком, включал вызывающий), приводит к неопределенному поведению.

Функция pthread_mutex_trylock () эквивалентна функции

pthread_mutex_lock (), за исключением того, что если объект мьютекса, адресуемый параметром mutex, в данный момент заблокирован (любым потоком, включал текущий), эта функция немедленно завершится. Если мьютекс имеет тип PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE , и в данный момент мьютексом владеет вызывающий поток, счетчик блокировок этого мьютекса инкрементируется, а функция pthread_mutex_trylock () немедленно возвращает признак успешного завершения.

Функция pthread_mutex_unlock () освобождает объект м ьютекса, адресуе м ый пара м етро м mutex.

XSI  Способ освобождения зависит от атрибута типа м ьютекса.

Если при вызове функции pthread_mutex_unlock (), в результате которого мьютекс стал доступным, существуют потоки, заблокированные по объекту мьютекса, адресуемому параметром мьютекс, то поток-владелец этого мьютекса будет установлен стратегией планирования. XSI  

(Для м ьютексов типа PTHREAD_MUTEX_RECURS IVE: м ьютекс становится доступным, когда счетчик блокировок достигает нуля, и вызывающий поток больше не имеет никаких блокировок по этому мьютексу.)

Если к потоку, ожидающему освобождения мьютекса, поступает сигнал, то после выполнения обработчика этого сигнала поток снова перейдет в состояние ожидания, как если бы он и не прерывался на обработку сигнала.

Возвращаемые значения

При успешном завершении функции pthread_mutex_lock() npthread_mutex_unlock() возвращают нулевое значение; в противном случае — код ошибки, обозначающий ее характер.

Функция pthread_mutex_trylock () возвращает нулевое значение, если выполнена блокировка по объекту мьютекса, адресуемому параметром mutex. В противном случае возвращается код ошибки, обозначающий ее характер.

Ошибки

Функции pthread_mutex_lock () и pthread_mutex_trylock () завершатся неудачно, если:

[EINVAL] мьютекс был создан с использованием атрибута protocol, имеющего значение PTHREAD_PRIO_PROTECT, а приоритет вызывающего потока выше текущего значения предельного приоритета мьютекса.

Функция pthread_mutex_trylock () завершится неудачно, если:

[EBUSY] мьютекс остался недоступным, поскольку он был уже заблокирован.

Функции pthread_mutex_lock() , pthread_mutex_trylock()

и pthread_mutex_unlock () м огут завершиться неудачно, если:

[EINVAL] значение, заданное пара м етро м mutex, не относится к инициализированно м у объекту м ьютекса;

XSI [EAGAIN] мьютекс остался недоступным, поскольку было превышено максимальное количество рекурсивных блокировок для мью-текса, заданного параметром mutex.

Функция pthread_mutex_lock () м ожет завершиться неудачно, ес л и:

[ EDEADLK ]  текущий поток уже владеет мьютексом.

Функция pthread_mutex_unlock () м ожет завершиться неудачно, ес л и:

[ EPERM ]  текущий поток не владеет мьютексом.

Эти функции не возвра щ ают код ошибки [EINTR].

Примеры

Отсутствуют.

Замечания по использованию

Отсутствуют.

Логическое обоснование

Объекты мьютексов служат в качестве базовых элементов низкого уровня, на основе которых можно построить другие функции синхронизации потоков. Поэтому реализация мьютексов должна быть максимально эффективной.

Функции управления мьютексами и, в частности, устанавливаемые по умолчанию значения атрибутов мьютексов позволяют по желанию организовать быстродействующие встроенные реализации блокировок и разблокировок мьютексов.

Например, тупиковая ситуация при двойной блокировке— это явным образом разрешенное поведение, которое позволяет избежать внесения в базовый механизм больших затрат. (Более «дружественные» мьютексы, которые обнаруживают взаимоблокировку или позволяют множественное блокирование одним и тем же потоком, пользователь может легко создать с помощью других механизмов. Например, для регистрации владельцев мьютекса можно использовать функцию pthread_self.) Реализации путем использования специальных атрибутов мьютексов также могут предоставлять дополнительные возможности в виде опций.

Поскольку большинство атрибутов проверяется перед тем, как поток должен быть заблокирован, их использование не замедляет процесс блокирования мьютекса.

Более того, несмотря на возможность выделить идентификационный номер (ID) владельца мьютекса, это потребовало бы сохранения текущего ID потока при каждом блокировании мьютекса, что связано с неприемлемым уровнем затрат. Аналогичные аргументы применимы и к операции mutex_tryunlock.

Будущие направления

Отсутствуют.

Смотри также

pthread_mutex_destroy (), pthread_mutex_timedlock (), то м Base Definitions стандарта IEEE Std 1003.1-2001, <pthread.h>.

Последовательность внесения изменений

Функции впервые реализованы в выпуске Issue 5. Включены для согласования c расширением POSIX Threads Extension.

Issue 6

Функции pthread_mutex_lock (), pthread_mutex_trylock () и pthread_mutex_ unlock () отмечены как часть опции Threads.

В результате согласования со спецификацией Single UNIX Specification было определено поведение при попытке повторно заблокировать мьютекс.

В целях согласования со стандартом IEEE Std 1003.1d-1999 в раздел «Смотри также» была добавлена функция pthread_mutex_timedlock ().

Пр и ложе ни е Б 607