Zahn - Unix-Netzwerkprogramminerung mit Threads, Sockets und SSL

3.2 Synchronisation 127
Mittels pthread_cond_destroy() wird eine Bedingungsvariable wieder verworfen.
Auch hier gilt, daß eine Bedingungsvariable nur dann entsorgt werden
darf, wenn die Variable im weiteren Programmverlauf nicht mehr zur
Synchronisation verwendet wird und außerdem kein Thread mehr auf diese
Variable wartet. Die pthread_cond_destroy()-Funktion setzt den Zustand
der Variablen auf nicht initialisiert. Selbstverständlich kann eine verworfene
Bedingungsvariable anschließend wieder neu initialisiert werden. Jede andere
Operation auf einer nicht initialisierten (oder verworfenen) Bedingungsvariablen
sind explizit undefiniert.
Im Allgemeinen werden Bedingungsvariablen als externe Variablen, d. h. vor
und außerhalb der Funktionsdefinitionen eines Programms, vereinbart, vor
dem Start der ersten Threads initialisiert und erst am Programmende wieder
verworfen. Wie bei opaquen Datentypen üblich, darf nicht auf Kopien dieser
Variablen gearbeitet werden.
Die beiden Funktionen pthread_cond_init() und pthread_cond_destroy()
liefern jeweils den Rückgabewert 0, wenn ihr Aufruf erfolgreich war. Andernfalls
zeigt der Wert die Ursache des aufgetretenen Fehlers an.
Auf Bedingungsvariablen warten
Das Warten auf eine Bedingungsvariable ist immer mit der expliziten Auswertung
einer Bedingung verknüpft. Diese Bedingungen sind logische Ausdrücke,
die den Zustand einer gemeinsam genutzten Ressource beschreiben. Auf
Deutsch würde man eine solche Bedingung wie folgt formulieren: Die Warteschlange
ist leer“, der Puffer ist voll“ oder die Ressource ist verfügbar“.
” ”
”
Prüft ein Thread eine Bedingung, so greift er dazu zwangsweise auf gemeinsam
genutzte Daten zu, weshalb dieser Schritt innerhalb eines, durch einen
Mutex geschützten, kritischen Bereichs erfolgen muß.
Je nach Ergebnis der Auswertung wartet der Thread nun entweder bis der
Zustand verändert wurde, oder er fährt innerhalb seines kritischen Bereichs
mit seinen Arbeiten fort. Sollte der Thread auf einen bestimmten Zustand der
gemeinsam genutzten Ressource warten müssen, so muß er beim Eintritt in die
Wartephase gleichzeitig seinen kritischen Bereich verlassen, also den schützenden
Mutex freigeben. Andernfalls hätte kein anderer Thread die Möglichkeit,
den eigenen kritischen Bereich zu betreten, dort die gemeinsamen Daten zu
bearbeiten und anschließend den veränderten Zustand zu signalisieren. In der
Konsequenz sind Bedingungsvariablen immer an einen Mutex geknüpft.
Mit der pthread_cond_wait()-Funktion verläßt ein Thread seinen kritischen
Bereich, welcher durch den Mutex mutex geschützt wird, und wartet auf die
Bedingungsvariable cond. Die Funktion gibt dazu implizit den mit der Bedingungsvariablen
assoziierten Mutex mutex frei. Der Thread befindet sich