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Partager la variable de condition et le mutex entre les processus: le mutex doit-il être verrouillé avant?

J'ai besoin d'un peu d'aide pour comprendre comment utiliser les variables de condition en C pour résoudre un exercice. Voici un petit exemple:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#define OKTOWRITE "/oktowrite"
#define MESSAGE "/message"
#define MUTEX "/lock"

int main(int argc, char** argv)
{
  pthread_cond_t* condition;
  pthread_mutex_t *mutex;
  char* message;
  int des_cond, des_msg, des_mutex;
  int mode = S_IRWXU | S_IRWXG;

  des_mutex = shm_open(MUTEX, O_CREAT | O_RDWR | O_TRUNC, mode);

  if (des_mutex < 0)
  {
    perror("failure on shm_open on des_mutex");
    exit(1);
  }

  if (ftruncate(des_mutex, sizeof(pthread_mutex_t)) == -1)
  {
    perror("Error on ftruncate to sizeof pthread_cond_t\n");
    exit(-1);
  }

  mutex = (pthread_mutex_t*) mmap(NULL, sizeof(pthread_mutex_t),
      PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, des_mutex, 0);

  if (mutex == MAP_FAILED )
  {
    perror("Error on mmap on mutex\n");
    exit(1);
  }

  pthread_mutex_init(mutex, NULL );

  des_cond = shm_open(OKTOWRITE, O_CREAT | O_RDWR | O_TRUNC, mode);

  if (des_cond < 0)
  {
    perror("failure on shm_open on des_cond");
    exit(1);
  }

  if (ftruncate(des_cond, sizeof(pthread_cond_t)) == -1)
  {
    perror("Error on ftruncate to sizeof pthread_cond_t\n");
    exit(-1);
  }

  condition = (pthread_cond_t*) mmap(NULL, sizeof(pthread_cond_t),
      PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, des_cond, 0);

  if (condition == MAP_FAILED )
  {
    perror("Error on mmap on condition\n");
    exit(1);
  }

  pthread_cond_init(condition, NULL );

  if (!fork())
  {
    sleep(3);
    pthread_mutex_lock(mutex);
    pthread_cond_signal(condition);
    pthread_mutex_unlock(mutex);
    printf("son signaled\n");
    exit(0);
  }
  else
  {
    printf("wait on condition\n");

    pthread_mutex_lock(mutex);
    pthread_cond_wait(condition, mutex);
    pthread_mutex_unlock(mutex);

    printf("Signaled by son process, wake up\n");

    pthread_mutex_destroy(mutex);
    pthread_cond_destroy(condition);

    shm_unlink(OKTOWRITE);
    shm_unlink(MESSAGE);
    shm_unlink(MUTEX);

    return 0;
  }
}

Le problème est que le père du processus continue d'être verrouillé, même après la signalisation du fils. Tout est en mémoire partagée (en utilisant shm_open et mmap) donc la condition doit être la même pour les deux processus. Suis-je peut-être en train de faire une erreur en verrouillant le mutex avant d'appeler wait ou signal?

EDIT: Merci à tous ceux qui m'ont aidé. Voici le bon code avec les parties CRITIQUES marquées:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>

#define OKTOWRITE "/condwrite"
#define MESSAGE "/msg"
#define MUTEX "/mutex_lock"

int main(int argc, char** argv) {

pthread_cond_t* condition;
pthread_mutex_t* mutex;
char* message;
int des_cond, des_msg, des_mutex;
int mode = S_IRWXU | S_IRWXG;

des_mutex = shm_open(MUTEX, O_CREAT | O_RDWR | O_TRUNC, mode);

if (des_mutex < 0) {
    perror("failure on shm_open on des_mutex");
    exit(1);
}

if (ftruncate(des_mutex, sizeof(pthread_mutex_t)) == -1) {
    perror("Error on ftruncate to sizeof pthread_cond_t\n");
    exit(-1);
}

mutex = (pthread_mutex_t*) mmap(NULL, sizeof(pthread_mutex_t),
        PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, des_mutex, 0);

if (mutex == MAP_FAILED ) {
    perror("Error on mmap on mutex\n");
    exit(1);
}

des_cond = shm_open(OKTOWRITE, O_CREAT | O_RDWR | O_TRUNC, mode);

if (des_cond < 0) {
    perror("failure on shm_open on des_cond");
    exit(1);
}

if (ftruncate(des_cond, sizeof(pthread_cond_t)) == -1) {
    perror("Error on ftruncate to sizeof pthread_cond_t\n");
    exit(-1);
}

condition = (pthread_cond_t*) mmap(NULL, sizeof(pthread_cond_t),
        PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, des_cond, 0);

if (condition == MAP_FAILED ) {
    perror("Error on mmap on condition\n");
    exit(1);
}


         /* HERE WE GO */
/**************************************/

    /* set mutex shared between processes */
pthread_mutexattr_t mutexAttr;
pthread_mutexattr_setpshared(&mutexAttr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
pthread_mutex_init(mutex, &mutexAttr);

/* set condition shared between processes */
pthread_condattr_t condAttr;
pthread_condattr_setpshared(&condAttr, PTHREAD_PROCESS_SHARED);
pthread_cond_init(condition, &condAttr);

    /*************************************/

if (!fork()) {

    sleep(10);

    pthread_mutex_lock(mutex);
    pthread_cond_signal(condition);
    printf("son signaled\n");
    pthread_mutex_unlock(mutex);
    exit(0);
}

else {

    printf("father waits on condition\n");

     pthread_mutex_lock(mutex);
     pthread_cond_wait(condition, mutex);
     pthread_mutex_unlock(mutex);

     printf("Signaled by son process, wake up!!!!!!!!\n");

    pthread_condattr_destroy(&condAttr);
    pthread_mutexattr_destroy(&mutexAttr);
    pthread_mutex_destroy(mutex);
    pthread_cond_destroy(condition);

    shm_unlink(OKTOWRITE);
    shm_unlink(MESSAGE);
    shm_unlink(MUTEX);

}

return 0;

}
cpthreadsipcmutexcondition-variable
19
SagittariusA

Pour être partageable entre les processus, un mutex doit être initialisé en conséquence via un attribut correctement initialisé: http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/functions/pthread_mutexattr_setpshared.html

#include <pthread.h>

...

pthread_mutex_t * pmutex = NULL;
pthread_mutexattr_t attrmutex;

/* Initialise attribute to mutex. */
pthread_mutexattr_init(&attrmutex);
pthread_mutexattr_setpshared(&attrmutex, PTHREAD_PROCESS_SHARED);

/* Allocate memory to pmutex here. */

/* Initialise mutex. */
pthread_mutex_init(pmutex, &attrmutex);

/* Use the mutex. */

/* Clean up. */
pthread_mutex_destroy(pmutex);
pthread_mutexattr_destroy(&attrmutex);

(vérification des erreurs omise pour la lisibilité de cet exemple)

La même chose s'applique à une variable de condition qui doit être partagée entre les processus: http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/functions/pthread_condattr_setpshared.html

#include <pthread.h>

...

pthread_cond_t * pcond = NULL;
pthread_condattr_t attrcond;

/* Initialise attribute to condition. */
pthread_condattr_init(&attrcond);
pthread_condattr_setpshared(&attrcond, PTHREAD_PROCESS_SHARED);

/* Allocate memory to pcond here. */

/* Initialise condition. */
pthread_cond_init(pcond, &attrcond);

/* Use the condition. */

/* Clean up. */
pthread_cond_destroy(pcond);
pthread_condattr_destroy(&attrcond);

(vérification des erreurs omise pour la lisibilité de cet exemple)

Voir également cette réponse: https://stackoverflow.com/a/2390670/694576

25
alk

L'attente d'une condition doit être précédée d'une instruction while, comme ceci:

pthread_mutex_lock(mutex);
while(!conditionSatisfied)
    pthread_cond_wait(condition, mutex);
pthread_mutex_unlock(mutex);

tandis que la signalisation doit se faire de la manière suivante:

pthread_mutex_lock(mutex);
conditionSatisfied = true;
pthread_cond_signal(condition);
pthread_mutex_unlock(mutex);
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HAL9000

oui, mutex doit être verrouillé avant pthread_cond_wait, mais pas pour pthread_cond_signal. Si vous regardez en arrière votre code, vous voyez que le mutex sera déverrouillé deux fois, ce qui est un signe d'erreur ... il est également possible pour l'enfant d'appeler unlock sur un mutex qui a été détruit par le parent ...

Btw sleep ne garantit pas que le parent s'exécutera en premier. Pour cela, vous aurez besoin ... d'une variable de condition ...

4
UmNyobe