如何在pthread中的读写锁中防止写入者饥饿？

Question

如何在pthread中的读写锁中防止写入者饥饿？

linuxmultithreadingpthreads

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我对在*nix系统上（例如Linux）使用POSIX Pthreads中的读写锁有一些问题。

我想知道读写锁的默认偏好是什么，即它是更倾向于读操作还是写操作？它是否提供一些API来更改这种默认行为。

POSIX Pthreads是否提供了一些API，以便我们可以更改pthread_rwlock_t以防止写入进程饥饿？根据我所读到的（如果我错了，请纠正我），默认实现是偏向于读线程的，因此写线程可能会遇到饥饿问题。

我已经阅读了David Butenhof的《Programming with Posix threads》一书中的读写锁样例实现。

我想知道posix pthreads如何处理写线程饥饿问题？是否有一些api可以使用以设置读写锁的属性，从而防止写入饥饿（我从未听说过）？还是用户必须处理这个问题？

如果您认为答案是与实现相关的，则请给我一个关于Linux中如何完成的示例，因为这就是我正在寻找的内容。

请注意，我只需要*nix系统的解决方案。不要认为我粗鲁，但是发布一些Windows特定的代码对我来说是无用的。

感谢您所有人的帮助和耐心：）

- ghayalcoder

使用互斥锁而不是读写锁将避免此问题。如果争用较低，在某些实现中（例如从互斥锁和条件变量构造读写锁的实现），它也更快。 - jilles

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- caf · Accepted Answer

这确实取决于实现方式 - 因此，既然您特别提到了Linux，我的评论是针对当前NPTL pthreads的实现，这是现代glibc中使用的。

这里有两个相关但分开的问题。首先，有这种情况：

当前持有读锁并等待写者。新线程尝试获取读锁。

默认操作是允许读者继续进行 - 实际上通过跳过作者来“插队”。但是，您可以覆盖此行为。如果您使用pthread_rwlockattr_setkind_np()函数在传递给pthread_rwlock_init()的attr上设置PTHREAD_RWLOCK_PREFER_WRITER_NONRECURSIVE_NP标志，则您的rwlock将阻止上述情况下的读者。

第二种情况是：

最后一个持有者释放锁，并且存在读者和写者等待。

在这种情况下，NPTL始终会优先唤醒写者而不是读者。

综上所述，如果您使用PTHREAD_RWLOCK_PREFER_WRITER_NONRECURSIVE_NP标志，则您的写入程序不应该被饥饿（当然，现在连续的一系列写入程序可能会使读取程序出现饥饿。这就是生活）。您可以通过检查pthread_rwlock_rdlock.c和pthread_rwlock_unlock.c中的源代码（非常易读¹）来确认所有这些内容。

请注意，还有一个PTHREAD_RWLOCK_PREFER_WRITER_NP，但它似乎没有产生正确的效果 - 很可能是一个错误（或者可能不是 - 请参见jilles的评论）。

^{1. …至少在我写下这篇答案的2010年是这样的。最新版本的NPTL要复杂得多，我还没有重新进行分析。}