c - Pthreads - 增加读锁的最大数量

Question

我有一个用 pthreads 实现的多线程 C 程序，它使用读写锁来保护特定的数据结构。 pthread_rwlock_rdlock，本应是阻塞调用，调用时可能会失败并返回值 EAGAIN。文档说:

The pthread_rwlock_rdlock() and pthread_rwlock_tryrdlock() functions may fail if:

[EAGAIN]

The read lock could not be acquired because the maximum number of read locks for rwlock has been exceeded.

这意味着在任何给定的时间点，有一个最大数量的线程可以获得读锁。考虑到这一点，我创建了一个函数来检查返回值并无限循环，直到它真正获得读锁。

void
cache_rdlock(void)
{
    int result= pthread_rwlock_rdlock(&cache_access);
    if(result== EAGAIN)
    {
        while((result= pthread_rwlock_rdlock(&cache_access))== EAGAIN);
    }

    return;
}

在程序执行的某个时刻，两个试图获取这个读锁的并发线程将在这个函数中永久挂起。看到程序在整个执行过程中正确解锁了这个读写锁，我该怎么做才能解决这个问题？有没有办法增加并发读锁的最大数量？为了使程序正常工作，我应该对此函数进行哪些更改？

Answer 1

在实现了 rwlocks 之后，我可以非常自信地说，可能没有办法增加系统上并发读取锁的最大数量，而且绝对没有可移植的方法来做到这一点。

在一些基本层面上，rwlock 包含一些当前读取锁定数量的计数器，并且该计数器是一个简单的变量，如 int 或 short，它在每次读取锁定时递增并在解锁时递减。如果它很短，你可以对你的操作系统供应商大喊大叫让它变大(即使持有 64k 读锁看起来很奇怪)如果它是一个 int，你的程序可能已损坏并且不会释放读锁，因为它应该在某处没有错误的情况下很难获得十亿或 4 个读锁。

我说十亿是因为一种非常流行的实现 rwlocks 的方法是使用一个 32 位 int，它使用最低的两个位来指定写锁。

这是一个您可以使用的简单测试程序:

#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#include <limits.h>

int
main(int argc, char **argv)
{
    unsigned long long i;
    pthread_rwlock_t rw;
    int r;

    pthread_rwlock_init(&rw, NULL);


    for (i = 0; i < INT_MAX; i++) {
        if ((r = pthread_rwlock_rdlock(&rw)) != 0)
            break;
        if (i % 10000000 == 0)
            printf("%llu\n", i);
    }

    printf("%d %llu\n", r, i);

    return 0;
}

MacOS 在 1600 万 (2^24) 时中断，Linux 在 20 亿 (2^31) 后不会出错，所以我没有费心再运行它。您可能不想持有那么多读锁。