pthread rwlock：wrlock內部的rdlock

Question

情況：

• 程序正在使用pthread_rwlock_t ，說foolock
• 線程（例如T1）獲取foolock上的寫鎖（使用pthread_rwlock_wrlock()獲得）
• T1嘗試獲取foolock上的讀鎖（ pthread_rwlock_rdlock() ）
• 沒有其他線程在foolock上擁有讀鎖定或寫鎖定
• 有匹配的解鎖。

預計會發生什么？

程序（特別是T1）收到錯誤：

pthread_rwlock_rdlock() returns EDEADLK ("Resource deadlock avoided").

選擇這種行為的動機是什么？ 如果授予讀鎖定，將會有什么問題？

解決這種情況的好方法是什么？ 也許，T1需要保持某種狀態，即它已經對foolock持有寫鎖定。 還有其他建議嗎？

我的測試平台是Linux 2.6.32-431.11.2.el6.x86_64，NPTL 2.12

編輯1：很少有澄清：

• 我不嘗試將讀取鎖升級為寫入鎖
• 我不是想將寫鎖降級為讀鎖
• 我正在研究是否已獲得寫鎖定時是否可以准予讀鎖定請求。

簡化上下文：

• 我正在嘗試提供兩個公共API：（1） find()和（2） update()
• find()使用讀取鎖
• update()使用寫鎖
• update()實現要調用find（）<<- 問題

我當前的方法是：

• 讓每個公共API都有相應的無鎖私有版本

• 公用API執行3個步驟：

  • （a）取得適當的鎖，
  • （b）調用私人版本，
  • （c）釋放鎖

Answer 1

POSIX很清楚在pthread_rwlock_rdlock（）中：

如果在調用時它擁有寫鎖，則調用線程可能會死鎖。

並在pthread_rwlock_wrlock（）中：

如果在調用時它擁有讀寫鎖（無論是讀鎖還是寫鎖），則調用線程可能會死鎖。

我懷疑這是為了使事情簡單。

將讀鎖提升為寫鎖的功能看起來很有用，但（不幸的是）沒有。 考慮一個“索引”數據結構，其中“查找”會自動添加未找到的值：當查找未找到給定值時，最好提升讀取鎖，然后繼續將值添加到索引中在此基礎上沒有任何變化。 不幸的是，這是行不通的：考慮兩個同時運行的查找都需要寫鎖:-(因此，迫使程序員放棄讀鎖並獲得寫鎖，至少可以很清楚地知道是什么正在發生。

請注意，如果“索引查找”在確定需要寫鎖定時可以保持“ n”個讀鎖定，則存在問題，特別是如果它無法知道“ n”是什么時：- （至少能夠通過詢問rwlock來發現'n'會很不錯！

順便說一句，我發現FreeBSD具有：

rw_try_upgrade（結構rwlock * rw）

嘗試將單個共享鎖升級為獨占鎖。 當前線程必須持有rw的共享鎖。 僅當當前線程持有rw上的唯一共享鎖並且僅持有單個共享鎖時，此操作才會成功。 如果嘗試成功，則rw_try_upgrade（）將返回非零值，並且當前線程將持有排他鎖。 如果嘗試失敗，則rw_try_upgrade（）將返回零，並且當前線程仍將持有共享鎖。

...但是我注意到所有關於何時實際執行任何操作的警告！

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關於將寫鎖降級為讀鎖的問題...

...如果沒有待處理的寫鎖，則語義非常清楚。 但是，如果有一個或多個待處理的作者，事情就不是那么簡單。

當前，程序員被迫放棄寫鎖定並獲得讀鎖定，這很清楚發生了什么。

如果將“降級”操作定義為原子的“寫解鎖/讀取鎖定”，那么這可能會使讀者領先於任何未決的作者，或者僅在沒有待決的作家的情況下才讓讀者進入。讓我感到更好的選擇。 “降級”的優勢在於降級后，人們知道狀態沒有再次改變-我想這很有用。

如果將持有寫鎖的pthread_rwlock_rdlock()定義為“降級”，則需要弄清楚將導致多少級鎖。如果結果是兩個鎖，則將釋放第二個鎖（讀為-鎖定）重新獲取第一個（寫鎖定）還是保留其讀鎖定狀態？ [如果有可能將讀取鎖“升級”到寫入鎖，那么如何將讀取鎖/寫入鎖/升級/降級/解鎖的任意序列定義為有效？]

Answer 2

您已經具有讀取鎖，因為寫入鎖允許讀取和寫入。

因此，您所要求的實際上是一個遞歸rwlock，而未提供遞歸rwlock的原因可能是遞歸鎖既更復雜，而且通常一開始就表明操作不當。

如果您真的無法重新編寫代碼，使其知道持有什么鎖，那么我同意您的想法，即在某些特定於線程的結構中跟蹤該狀態。 等效於C ++中流行的鎖衛類型的東西將是一個很好的選擇。

gmch指出，單獨的讀寫升級情況還有很多其他問題。