C: 锁定 pthread 互斥体是否会将线程置于 FIFO 队列中？答案

【问题标题】：C: Does locking a pthread mutex place the thread in a FIFO queue?C: 锁定 pthread 互斥体是否会将线程置于 FIFO 队列中？
【发布时间】：2020-08-19 11:15:42
【问题描述】：

假设 线程 1 已锁定 mutex 并做了一些工作。

如果 线程 2 调用：

pthread_mutex_lock(&mutex);

然后线程3调用同样的：

pthread_mutex_lock(&mutex);

然后线程1解锁mutex。 FIFO（先进先出）是否适用于试图锁定mutex的线程？

如果是这样，线程 2 肯定是下一个获得mutex 的线程。

【问题讨论】：

标签： c multithreading pthreads mutex

【解决方案1】：

FIFO（先进先出）是否适用于试图锁定互斥锁的线程？

不，不保证 FIFO。

见https://man7.org/linux/man-pages/man3/pthread_mutex_lock.3p.html:

如果有线程在 mutex 引用的 mutex 对象上阻塞时 pthread_mutex_unlock() 被调用，导致互斥体变为可用，调度策略应确定哪个线程应获取互斥体。

在 Linux 上 pthread 互斥锁是使用 futex 实现的，pthread_mutex_unlock() 涉及到 FUTEX_WAKE：

无法保证唤醒哪些服务员（例如，不能保证具有更高调度优先级的服务员优先于优先级较低的服务员被唤醒）。

【讨论】：

【解决方案2】：

这确实取决于现行的调度策略。如果是 SCHED_FIFO，那么对于每个优先级，确实有一个等待者的 fifo 列表，而且 futex 确实允许这样做（参见futexes，FUTEX_LOCK_PI 部分）。 SCHED_FIFO 往往是用于实时应用程序的策略。页面上

【讨论】：

优先级反转保护的互斥锁提高了锁定互斥锁的线程的优先级，这正是FUTEX_LOCK_PI所做的。