pthread_cond_wait не просыпается от pthread_cond_broadcast

Question

в моей программе есть часть кода, которая ожидает пробуждения от другой части кода:
Вот часть, которая ложится спать:

void flush2device(int task_id) {

if (pthread_mutex_lock(&id2cvLock) != SUCCESS) {
    cerr << "system error - exiting!!!\n";
    exit(1);
}

map<int,pthread_cond_t*>::iterator it;

it = id2cv.find(task_id);

if(it == id2cv.end()){

    if (pthread_mutex_unlock(&id2cvLock) != SUCCESS) {
        cerr << "system error\n UNLOCKING MUTEX flush2device\n"; 
        exit(1);
    }

    return;
}

cout << "Waiting for CV signal" <<endl;

if(pthread_cond_wait(it->second, &id2cvLock)!=SUCCESS){
    cerr << "system error\n COND_WAIT flush2device - exiting!!!\n";
    exit(1);
}
cout << "should be right after " << task_id << " signal" << endl;


if (pthread_mutex_unlock(&id2cvLock) != SUCCESS) {
    cerr << "system error\n UNLOCKING MUTEX flush2device -exiting!!!\n"; 
    exit(1);
}

}
В другой части кода есть просыпающаяся часть (сигнализация):

//id2cv is a map <int, pthread_cond_t*> variable. - the value is a pointer to the cv on
//which we call with the broadcast method.
if(pthread_mutex_lock(&id2cvLock)!=SUCCESS){
    cerr <<"system error\n";
    exit(1);
}

id2cv.erase(nextBuf->_taskID);

cout << "In Thread b4 signal, i'm tID " <<nextBuf->_taskID << endl;
    if (pthread_cond_broadcast(nextBuf->cv) != 0) {
        cerr << "system error SIGNAL_CV doThreads\n";
        exit(1);
    }
cout << "In doThread, after erasing id2cv " << endl;
if(pthread_mutex_unlock(&id2cvLock)!=SUCCESS){
    cerr <<"system error\n;
    exit(1);
}  

Большинство рабочих процессов работают просто отлично, но время от времени программа просто перестает «реагировать» - первый метод (см. Выше) просто не пропускает часть cond_wait - похоже, никто на самом деле не посылает ей сигнал на время (или по какой-то другой причине) - пока другой метод (частью которого является последняя часть кода) продолжает работать.

Где я ошибаюсь в логике мьютексов и сигнализации? Я уже проверил, что переменная pthread_cond_t все еще "жива" до вызова метода cond_wait и cond_broadcast, и ничего в этой области не является ошибкой.

Answer 1

Несмотря на название, pthread_cond_wait является условным un условным ожиданием для условия. Вы не должны звонить pthread_cond_wait, если вы не подтвердили, что есть что-то, что нужно ждать, и то, что его ждет, должно быть защищено соответствующим мьютексом.

Переменные состояния не имеют состояния, и приложение должно хранить состояние ожидаемой вещи, называемой «предикатом».

Канонический рисунок:

pthread_mutex_lock(&mutex);
while(!ready_for_me_to_do_something)
   pthread_cond_wait(&condvar, &mutex);
do_stuff();
ready_for_me_to_do_something=false; // this may or may not be appropriate    
pthread_mutex_unlock(&mutex);

и

pthread_mutex_lock(&mutex);
ready_for_me_to_do_something=true;
pthread_cond_broadcast(&condvar);
pthread_mutex_unlock(&mutex);

Обратите внимание, как этот код поддерживает состояние в переменной ready_for_me_to_do_something, и ожидающий поток ожидает в цикле, пока эта переменная не станет true. Обратите внимание, как мьютекс защищает эту разделяемую переменную и защищает условную переменную (потому что она также разделяется между потоками).

Это не единственный правильный способ использования условной переменной, но очень легко столкнуться с проблемами при любом другом использовании. Вы звоните pthread_cond_wait, даже если нет причин ждать. Если вы ждете, пока ваша сестра вернется домой с машиной, прежде чем использовать ее, а она уже вернулась, вы будете ждать долго.

Answer 2

Ваше использование pthread_cond_wait() неверно.Если переменная условия сигнализируется в то время, когда ни один процесс не ожидает, сигнал не имеет никакого эффекта.Он не сохраняется в следующий раз, когда процесс ожидает.Это означает, что правильное использование pthread_cond_wait() выглядит следующим образом:

pthread_mutex_lock(&mutex);
/* ... */
while (!should_wake_up)
    pthread_cond_wait(&cond, &mutex);

Условие should_wake_up может быть просто простой проверкой переменной флага, или это может быть что-то вроде более сложной проверки для буферабыть пустым или полным, или что-то подобное.Мьютекс должен быть заблокирован для защиты от одновременных модификаций, которые могут изменить результат should_wake_up.

Неясно, каким должен быть этот тест в вашей программе - вам может потребоваться добавить определенную переменную-флаг.

Answer 3

Я не думаю, что в части "пробуждения" достаточно кода, но мое первоначальное предположение состоит в том, что pthread_cond_wait не было введено во время выдачи pthread_cond_broadcast.

Другая возможность состоит в том, что pthread_cond_wait находится в середине ложного пробуждения и полностью пропускает сигнал.

Я почти уверен, что в большинстве случаев использования условных переменных также есть внешний предикат, который необходимо проверять после каждого пробуждения, чтобы узнать, есть ли работа, которую нужно сделать.