Pthread 中的并发答案

【问题标题】：Concurrency in PthreadPthread 中的并发
【发布时间】：2013-02-18 02:58:05
【问题描述】：

我有一个在 Linux 内核 2.6.18-194 中运行的 c 程序，服务器有 1 个带有 6 核的超线程 CPU 套接字，线程 1 接收数据，然后线程 2 和线程 3 将线程 1 接收到的数据传递给另一个进程，线程 2 之后线程3成功传递数据，线程1将再次接收数据！！

流是thread1源：

        DoGetDataFromSocket() ;
        iGlbBOOKReadDone = 0 ;
        iGlbPOSIReadDone = 0 ;
        sem_post(sembook) ;
        sem_post(semposi) ;
        sem_wait(semfinished) ;

以下是thread2和thread3的源码：

    if(bThisThreadIsBook==1)
        sem_wait(sembook) ;
    else
        sem_wait(semposi) ;

    DoPassDatatoAnotherProcess() ;

    if(bThisThreadIsBook==1)
    {
        __sync_add_and_fetch(&iGlbBOOKReadDone,1) ;
    }
    else
    {
        __sync_add_and_fetch(&iGlbPOSIReadDone,1) ;
    }

    Pthread_mutex_lock(&DoneMutex) ;
    if(  (iGlbBOOKReadDone == 1) && (iGlbPOSIReadDone == 1) )
        sem_post(semfinished) ;
    Pthread_mutex_unlock(&DoneMutex) ;

它对我来说很好，我尝试删除 thread2 和 thread3 中的 mutex_lock DoneMutex，它仍然可以正常工作，我很好奇的是，如果 thread2 正在执行 __sync_add_and_fetch(&iGlbBOOKReadDone,1) ，并且 thread3 正在执行 __sync_add_and_fetch(&iGlbPOSIReadDone, 1) 在完全相同的时间，那么两个线程都会将 if( (iGlbBOOKReadDone == 1) && (iGlbPOSIReadDone == 1) ) 设为 false ，并且永远不会调用 sem_post(semfinished) ，但是我做了很多压力测试，这从来没有发生过！！和__sync_add_and_fetch函数有关系吗？

【问题讨论】：

sem_post(semfinished) 可以被调用两次（线程 2 和线程 3 各调用一次）吗？我认为双重发布将是一个错误 - 否则在下一个“回合”中 Thread1 会认为其他线程已立即完成处理。即使使用互斥锁操作，这种竞争条件似乎也存在。如果您的压力测试没有发现该错误，则表明您的压力测试不够充分，或者该错误很少发生（意味着它会在最坏的时间发生）。
感谢您的回复，因为只有 (iGlbBOOKReadDone == 1) && (iGlbPOSIReadDone == 1) 会调用 sem_post(semfinished) ；这意味着 thread2 和 thread3 都完成了动作，即 sem_post(semfinished) ；将唤醒 sem_wait(semfinished) ;在 thread1 中，所以 thread1 会做 DoGetDataFromSocket() ；所以我认为每次thread1获取数据时，thread1唤醒thread2和thread3做工作，然后等待thread2、thread3完成工作并在无限循环中再次唤醒thread1 ....
我认为使用 mutex ，它应该按我的预期工作，我没有得到的是没有 mutex ，它有时应该失败，但它永远不会失败，如果 thread2 看到 iGlbPOSIReadDone = 0 和 thread3 看到 iGlbBOOKReadDone =0 同时，然后 sem_post(semfinished) ;不会被调用，使用 mutex ，这肯定不会发生！

标签： c linux pthreads

【解决方案1】：

正如我在评论中提到的，无论您是否使用互斥锁，您都有一个竞争条件，semfinished 信号量可以被发布两次，这意味着thread1 可能不允许线程在未来完成圆。

很容易看出thread2 和thread3 可以同时“到达”pthread_mutex_lock() 调用之前的空白行。如果发生这种情况，那么两个线程都会调用sem_post(semfinished)。

为了避免这种情况并使代码更易于推理，使您可以确定 thread2 和 thread3 will callsem_post(semfinished) 中的一个，您可能需要考虑执行类似以下：

线程1：

DoGetDataFromSocket() ;
threadDoneCount = 0;
sem_post(sembook) ;
sem_post(semposi) ;
sem_wait(semfinished) ;

线程2和线程3：

if(bThisThreadIsBook==1)
    sem_wait(sembook) ;
else
    sem_wait(semposi) ;

DoPassDatatoAnotherProcess() ;

int doneCount = __sync_add_and_fetch(&threadDoneCount,1) ;

if (doneCount == 2)
    sem_post(semfinished) ;

【讨论】：

谢谢你，Burr，你是对的！我错过了一些重要的东西！感谢您的友好解释，它有很大帮助！！！