导致等待线程返回用户空间答案

【问题标题】：Causing a waiting thread to return to userspace导致等待线程返回用户空间
【发布时间】：2016-02-17 22:08:14
【问题描述】：

是否可以唤醒正在等待 futex 锁的线程？我试过了使用信号机制，但它似乎不起作用。有没有其他方法我可以试试吗？下面，我添加了一个可能与我类似的示例努力实现。

我有一个线程 A 获取 futex 锁“lockA”，如下所示：- ret = syscall(__NR_futex, &lockA, FUTEX_LOCK_PI, 1, 0, NULL, 0);
我有一个线程 B 试图获取 futex 锁“lockA”，并在内核中阻塞，因为线程 A 已经获得了锁。 ret = syscall(__NR_futex, &lockA, FUTEX_LOCK_PI, 1, 0, NULL, 0);
如果线程 B 确实获得了 lockA，另一个线程，线程 C 将知道它。如果线程 B 没有获得锁，线程 C 希望线程 B 停止等待锁，并且做点别的。

所以基本上，在这一点上，我试图弄清楚我是否可以让线程 C“信号”线程 B 这样它就不会再在内核中阻塞了。为了做到这一点，我在线程B如下：-

struct sigaction act;

act.sa_handler = handler;
sigemptyset(&act.sa_mask);
act.sa_flags = 0;
act.sa_restorer = NULL;
sigaction(SIGSYS, &act, NULL);

...
...

void handler() {
  fprintf(stderr, "Inside the handler, outta the kernel\n");
}

我尝试从线程 C 发送信号：- pthread_kill(tid_of_B, SIGSYS);

我做错了什么？线程B可以被唤醒吗？如果是这样，我应该使用其他方法吗？

[编辑] 根据下面的评论，我尝试检查 pthread_kill 的返回值，发现调用没有返回。

【问题讨论】：

理论上，我认为向它发送信号应该可以工作。如果你让线程忙等待或sleep()，然后发送信号，你的处理程序会被调用吗？
我建议不要在信号处理程序中调用异步不安全函数，即使是调试也是如此。如果你真的需要记录你的信号处理程序的调用，write() 到STDERR_FILENO。
对pthread_kill()的调用返回哪个值？
另外，如果你做进行系统调用，你应该使用futex()库函数包装器。
您是否考虑过使用普通的 pthreads 互斥锁而不是 futex？正如文档所说，“裸 futexes 并不是最终用户易于使用的抽象”。我强烈建议您首先让您的系统尽可能简单地工作。只有当速度不够快时，您才应该考虑使用 futexes 或其他深奥的技术来加快速度。即便如此，找到一种更好的算法通常比调整现有算法以加快速度更有优势。

标签： c linux multithreading mutex futex

【解决方案1】：

一些事情。

您使用的是FUTEX_LOCK_PI，它在手册页中不是。我刚刚查看了内核源代码和文档，看来这个版本仅用于内核本身。它用于实现“PI mutex”以替代内核spinlock。

如果你使用futex，你必须对它指向的地址中的数据实现语义。

这是一个粗略的伪代码，并且可能/可能是错误的示例：

int mysem = 1;

void
lock(void)
{

    // atomic_dec returns new value
    while (1) {
        if (atomic_dec(&mysem) == 0)
            break;
        futex(&mysem,FUTEX_WAIT,...)
    }
}

void
unlock(void)
{

    // non_atomic_swap returns old value
    if (non_atomic_swap(&mysem,1) != 0)
        futex(&mysem,FUTEX_WAKE,...)
}

【讨论】：