不使用条件暂停pthreads

Question

我想暂停pthreads，但显然，没有像pthread_suspend这样的函数。 我在某处读到了使用互斥锁和条件暂停pthreads并将其用于以下内容：

#include <pthread.h>

class PThread {
public:
pthread_t myPthread;
pthread_mutex_t m_SuspendMutex;
pthread_cond_t m_ResumeCond;

void start() {
pthread_create(&myPthread, NULL, threadRun, (void*)this );
}

Thread() { }

void suspendMe() {
pthread_cond_wait(&m_ResumeCond,&m_SuspendMutex);
}

void resume() {
pthread_cond_signal(&m_ResumeCond);
}
};

但我不明白为什么我们需要互斥和条件来暂停和恢复pthread。 是否可以在不使用条件的情况下暂停和恢复它？

Answer 1

您的代码不正确 - pthread_cond_wait()要求在您调用互斥锁时已锁定互斥锁：

void suspendMe()
{
    pthread_mutex_lock(&m_SuspendMutex);
    pthread_cond_wait(&m_ResumeCond, &m_SuspendMutex);
    pthread_mutex_unlock(&m_SuspendMutex);
}

但是，这仍然是错误的。 一个线程可以从醒来pthread_cond_wait()任何名称， 并不一定只有当它发出信号。 这意味着您需要将pthread_cond_wait()与某个共享状态配对，该共享状态对线程实际等待的条件进行编码 - 在最简单的情况下，您可以使用标志变量。 pthread_cond_signal()用于告诉线程它应该唤醒并重新检查共享状态。 将此应用于您的实现：

class PThread {
    public:

    pthread_t myPthread;
    bool suspended;
    pthread_mutex_t m_SuspendMutex;
    pthread_cond_t m_ResumeCond;

    void start() {
        suspended = false;
        pthread_create(&myPthread, NULL, threadRun, (void*)this );
    }

    Thread() { }

    void suspendMe() {
        pthread_mutex_lock(&m_SuspendMutex);
        suspended = true;
        do {
            pthread_cond_wait(&m_ResumeCond, &m_SuspendMutex);
        } while (suspended);
        pthread_mutex_unlock(&m_SuspendMutex);
    }

    void resume() {
        /* The shared state 'suspended' must be updated with the mutex held. */
        pthread_mutex_lock(&m_SuspendMutex);
        suspended = false;
        pthread_cond_signal(&m_ResumeCond);
        pthread_mutex_unlock(&m_SuspendMutex);
    }
};

提供互斥锁的原因是为了保护共享状态并避免竞争条件 - pthread_cond_wait()函数在等待时实际执行原子解锁和等待，这样可以避免“错过唤醒”。 例如，在该代码时，互斥防止suspended更改为false的之间suspended = true; 和pthread_cond_wait()行。

Answer 2

如果一个线程没有在某种条件下等待，你怎么能“发信号”它恢复。 它不能只是停止执行任何事情，然后再次神奇地重新开始，所以等待条件。

详细说明，在pthreads中，恢复线程的方法实际上是使用条件变量。 没有可用于以任何其他方式挂起/恢复线程的API。 等待pthread_cond_wait是便宜的，它会阻塞直到条件发出信号，而不是使用（多？）CPU。 您使用条件来通知线程唤醒，并且需要互斥锁来保护对条件变量的访问以及唤醒时线程中的代码。

Answer 3

条件始终与互斥锁相关联。 通常，线程会休眠，因为它正在等待状态的改变以指示它有工作要做; 你需要互斥锁来保护对该状态的访问，以及发出变化信号的条件。

唤醒一个线程而不告诉它为什么你会唤醒它是一件有点奇怪的事情，所以没有特别的方法去做; 唯一的方法是使用普通机制，但没有共享状态。

如果由于某种原因你想要从另一个线程暂停和恢复线程，而不是让它工作，那么你可以使用pthread_kill向它发送SIGSTOP和SIGCONT信号; 我从来没有尝试过这样的事情，所以我不知道它是否得到支持。

Answer 4

看起来没有任何Linux替代Windows API SuspendThread功能。 如果不在该线程过程中注入任何代码，则无法暂停Linux线程。

Answer 5

互斥锁用于确保独占访问，其中条件变量用于根据事件同步线程。

我们需要Mutexes来确保条件变量不会在无限等待中结束。 要记住的一件事是锁定和解锁的Mutex操作保证是原子的，但条件变量不一定是。 即，当条件变量wait等待一半时，线程可以被调度。

考虑以下情况，使用Mutex作为条件变量。

线程1

1）执行某些操作
2）等待条件变量
3）继续操作

线程2

1）执行一些操作
2）发出条件变量的信号
3）继续操作

在线程1中，步骤2不保证是原子的。 如果线程1在完成步骤1之前被调度程序推出RUNNING状态。 现在线程2开始执行并发出条件变量的信号。 当线程1恢复执行时，它将完成剩余的低电平指令并开始等待。 线程1在无限等待中结束，因为条件变量的信号甚至在等待之前发生。

所以正确的使用方法是（我相信问题中提到的代码没有达到预期效果）

线程1： -

1）工作到必须发生某种情况的程度（例如“计数”必须达到指定值）
2）锁定相关的互斥锁
3）调用pthread_cond_wait（）以对来自Thread1的信号执行阻塞等待。 （注意，对pthread_cond_wait（）的调用会自动并原子地解锁相关的互斥锁变量，以便Thread2可以使用它
4）发出信号时，唤醒。 互斥锁自动锁定原子。
5）明确解锁互斥锁

线程2

1）做好工作
2）锁定相关的互斥锁
3）更改Thread1正在等待的全局变量的值。
4）检查全局Thread1等待变量的值。 如果它满足所需条件，则发出Thread1信号。
5）解锁互斥锁。 继续

Answer 6

更重要的是 - 你最终想做什么？ - 我怀疑答案不是'暂停一个帖子'。 可能是您的程序设计存在问题。