Linux下条件变量的信号丢失指的是什么？

windoze

我能说你们忘了把pthread_cond_signal包在lock中间了吗？

windoze

回复 16# gaojl0728

pthread_cond有可能会spurious wakeup，如果不把pthread_cond_signal用lock包起开会有race condition，导致丢信号。
自己在纸上画画时序图你就明白了。

windoze

回复 18# gaojl0728

pthread_cond_signal进来就会锁住cond的内部mutex

这句话是错的，如果pthread_cond_wait会在没有signal或者broadcast的情况下**，就真的会丢信号了。

网上搜“condition variable naked signal”你就知道了

windoze

回复 22# gaojl0728

懒人……

http://pages.cs.wisc.edu/~thanhdo/qual-notes/sync/sync0-mesa.txt

自己画个时序图。
   

windoze

回复 24# gaojl0728

唉，话说如果程序员不保证每次调用pthread_cond_signal的时候等待条件一定能满足，你在pthread的实现里做再多工作有啥用泥？

画个时序图你就知道了，不骗你。

windoze

回复 26# gaojl0728

举个无脑的例子：
假定有个计数器线程每次把计数器加一，有个监视线程，一个看计数器是不是10的倍数
那么监视线程你会这么写：

1. 
   
2. pthread_mutex_lock(mtx);
   
3. while(1) {
   
4.     pthread_cond_wait(cv, mtx);
   
5.     if(!(count%10)) { /* do something */ }
   
6. }
   
7. pthread_mutex_unlock(mtx);
   

复制代码

计数器线程你可能会这么写：

1. 
   
2. count++;
   
3. pthread_cond_signal(cv, mtx);
   

复制代码

你要问为啥不在这里检查条件？因为不方便啊，要是我有天想要看20的倍数，我只需要改一处就好了，如果在这里也检查条件我需要改两处，还有可能会漏一个。
当然这样有race condition对不对？写count没有与读count互斥，所以你可能会这样：

1. 
   
2. pthread_mutex_lock(mtx);
   
3. count++;
   
4. pthread_mutex_unlock(mtx);
   
5. pthread_cond_signal(cv, mtx);
   

复制代码

这样count的race condition没有了，但是你仔细想想，在监视线程中：

1. 
   
2. ...
   
3.     // 假如此时count==10，监视线程调用了signal
   
4.     pthread_cond_wait(cv, mtx);
   
5.     // <---假如此时计数器线程又执行了一次，count变成了11，信号就丢了
   
6.     if(!(count%10)) { /* do something */ }
   
7. ...
   

复制代码

要想防止这种现象发生，你必须保证在上面的这个点决不会执行计数器线程。
因为cond_wait返回后就自动获得了锁，所以你可以用这一点进行互斥，让计数器线程一直等到下次进入pthread_cond_wait，此时锁自动释放了。
所以你需要把计数器线程写成这样：

1. 
   
2. pthread_mutex_lock(mtx);
   
3. count++;
   
4. pthread_cond_signal(cv, mtx);
   
5. pthread_mutex_unlock(mtx);
   

复制代码

把signal放在锁里面，这样就可以保证不会丢失信号。

**条件和实际检查的条件不一致就会造成所谓的“spurious wakeup”，在这里计数器每次有变化的时候都会**等待线程，但等待线程实际上要一直等到计数器变为10的倍数，这一部分是你自己的程序逻辑，pthread的实现没法帮你。
凡是会有假**的情况，你必须保证pthread_cond_signal不是naked，也就是说必须包在lock里，否则就有可能丢信号。

windoze

回复 29# giantchen

嗯，脑子有点晕，正确的wait写法是这样：

1. 
   
2. pthread_mutex_lock(mtx);
   
3. while(...) {
   
4.     // ...
   
5.     while(count%10!=0) {  // A
   
6.         // B
   
7.         pthread_cond_wait(cv, mtx);  // C
   
8.     }
   
9.     /* do something */
   
10. }
    
11. pthread_mutex_unlock(mtx);
    

复制代码

问题是即便写成这样，如果signal那边不加锁，也一样会丢信号。
假设某次执行到C点时count==8，此时有一个人把count加一然后signal，程序执行到A点，会继续循环。
假如在B点又有人把count加一并signal，此时虽说条件满足了(count==10)，但这边的wait还没开始，而条件判断已经过去了，这就丢失了一个信号，并且无法再找回来。
即便之后又有人把count加一并signal，count就等于11了，要执行do something得等到count==20才行了。

windoze

回复 32# folklore

你说得对啊，最近家里事太多，休息严重不足，整个人都不好了……

windoze

回复 34# giantchen

1. 
   
2.     while(count%10!=0) {
   
3.         pthread_cond_wait(cv, mtx);
   
4.     }
   

复制代码

这样写wait错了？脑子有点晕，没反应过来有什么问题。

windoze

回复 36# giantchen

嗯，你说的对，我编造的例子有问题，pthread_mutex不一定是FIFO的。