Zahn - Unix-Netzwerkprogramminerung mit Threads, Sockets und SSL

122 3 Programmieren mit POSIX-Threads
Mutex. Nachdem er anschließend die durch den Mutex geschützten Ressourcen
gelesen oder modifiziert hat, gibt der Thread den zuvor gesperrten Mutex
mittels pthread_mutex_unlock() wieder frei. Durch diesen verbindlichen
Verhaltenskodex garantieren die beteiligten Threads den in Abschnitt 3.2.1
geforderten gegenseitigen Ausschluß beim konkurrierenden Zugriff auf die gemeinsamen
Ressourcen.
Ist der an pthread_mutex_lock() übergebene Mutex zum Zeitpunkt des Aufrufs
bereits von einem anderen Thread gesperrt, so blockiert die Funktion solange,
bis der Mutex wieder freigegeben wurde und der aufrufende Thread den
Mutex sperren konnte. Wann genau ein Thread den Zuschlag für einen Mutex
erhält und damit aus pthread_mutex_lock() zurückkehrt, ist nicht festgelegt
und hängt neben der Scheduling-Strategie des Systems unter anderem
auch davon ab, ob sich noch andere Threads um den selben Mutex bemühen.
Davon abweichend kehrt ein Aufruf von pthread_mutex_trylock() immer
sofort zurück. Die Funktion liefert den Rückgabewert EBUSY, falls der angeforderte
Mutex von pthread_mutex_trylock() nicht gesperrt werden konnte,
da er zum Zeitpunkt des Aufrufs bereits gesperrt war.
#include
int pthread_mutex_lock( pthread_mutex_t *mutex );
int pthread_mutex_trylock( pthread_mutex_t *mutex );
int pthread_mutex_unlock( pthread_mutex_t *mutex );
Alle drei Funktionen erwarten als einziges Argument einen Zeiger auf den zu
sperrenden bzw. den freizugebenden Mutex. Der Rückgabewert 0 signalisiert
jeweils einen erfolgreiches Sperren bzw. Freigeben des referenzierten Mutex’,
andernfalls gibt der Wert Auskunft über die Ursache des Scheiterns.
Mutexe praktisch einsetzen
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Mit der Hilfe eines Mutex’ lassen sich die Race Conditions aus Beispiel 3.4
beseitigen. Beispiel 3.5 zeigt die überarbeitete Version des Programms:
Die Datenstruktur für den gemeinsamen Datenpuffer von Erzeuger- und
Verbraucher-Thread wurde um die Strukturkomponente mutex vom Typ
pthread_mutex_t erweitert. Es ist in aller Regel eine gute Idee, zwischen
einem Mutex und den Daten, die er schützt, einen engen Zusammenhalt herzustellen.
Dies kann durch eine unmißverständliche Namensgebung geschehen,
oder, wie in diesem Beispiel, durch die Zusammenfassung der beiden Komponenten
in einer gemeinsamen Datenstruktur.
Die Hilfsfunktion error_exit() hilft uns, die beim Aufruf der Pthreads-
Funktionen anfallenden Fehlerabfragen etwas kompakter zu gestalten.