The pthread_cond_wait() and pthread_cond_timedwait()

最近在弄 power daemon ,需要使用大量 thread , 並且不能讓這些 thread " free running " , 所以再次研究一下 pthread_cond_wait() & pthread_cond_timedwait() !

先來看看 pthread_cond_wait() 的說明吧 ! (下列 藍色文字擷取於 man 說明)

pthread_cond_wait() 的動作會先取得 cond 的內容 , 然後 unlock 讓 ptherad_cond_signal() 可以更改 cond 的內容,接著再 lock , 並判斷是否需要繼續 ptherad , 如果沒有就 unlock 並停下 pthread, 相反就 lock 且接著 pthread 的內容.

        pthread_cond_wait(mutex, cond):
                  value = cond->value; /* 1 */
                  pthread_mutex_unlock(mutex); /* 2 */
                  pthread_mutex_lock(cond->mutex); /* 10 */
                  if (value == cond->value) { /* 11 */
                      me->next_cond = cond->waiter;
                      cond->waiter = me;
                      pthread_mutex_unlock(cond->mutex);
                      unable_to_run(me);
                  } else
                      pthread_mutex_unlock(cond->mutex); /* 12 */
                  pthread_mutex_lock(mutex); /* 13 */

我們再看看 pthread_cond_signal() 的動作吧.

首先會先 lock , 如果 lock 失敗會繼續等在 lock 階段, lock 成功會更動 cond 內容,並且叫醒 pthread. 然後 unlock 讓 pthread 可以繼續執行.

         pthread_cond_signal(cond):
                  pthread_mutex_lock(cond->mutex); /* 3 */
                  cond->value++; /* 4 */
                  if (cond->waiter) { /* 5 */
                      sleeper = cond->waiter; /* 6 */
                      cond->waiter = sleeper->next_cond; /* 7 */
                      able_to_run(sleeper); /* 8 */
                  }
                  pthread_mutex_unlock(cond->mutex); /* 9 */

說這麼多 ,來個範例吧 : 

下列兩個範例 , 一個是 pthread 本身 , 做完事情後等著 pthread_cond_signal() 來進行離開.

所以可以看到  pthread 執行時先 lock , 最後停在 pthread_cond_wait() . 等另外 function 

送出 pthread_cond_signal() , pthread 就會繼續執行,並且離開 pthread.

 

void *ps_event_handler ( void *argc )
{

   pthread_mutex_lock(&thread_mutex);

    /* Loop forever */
    for ( ps_thread_status = 1; ps_thread_status;  )
    {
          //---- TO DO.


            pthread_cond_wait(&thread_cond, &thread_mutex);
    
     }   /* End of for() */

   pthread_mutex_unlock(&thread_mutex);
  
   pthread_exit ( 0 );
}

void ps_thread_destory(void)
{
    ps_thread_status = 0;

    pthread_cond_signal(&thread_cond);      // force weakup thread , then stop itself.

    pthread_join(thread_ps_id, NULL);       // wait for thread end.

    pthread_mutex_destroy(&thread_mutex);
    pthread_cond_destroy(&thread_cond);
}

如果想要讓 pthread 暫停一段時間 後繼續執行 , 那就需要 pthread_cond_timedwait() 了.

範例如下 , 每一秒執行 for loop 一次.(紅色部分 是修改)

利用 pthread_cond_timedwait() return 的 value , 就可以判別是 timeout 還是被 signal 叫醒.

void *ps_event_handler ( void *argc )
{

   pthread_mutex_lock(&thread_mutex);

    /* Loop forever */
    for ( ps_thread_status = 1; ps_thread_status;  )
    {
          //---- TO DO.


            gettimeofday(&tv, &tz);
            ts.tv_sec  = tv.tv_sec + 1 ;
            ts.tv_nsec = tv.tv_usec*1000;
            retval = pthread_cond_timedwait(&thread_cond, &thread_mutex, &ts);

        if ( retval  == ETIMEDOUT)
        {
        //==== time out.
        //---- TO DO.


        }
        else
        {
        //==== Got signal.
        //---- TO DO.


        }
    
     }   /* End of for() */

   pthread_mutex_unlock(&thread_mutex);
  
   pthread_exit ( 0 );
}

這樣的架構下就可以控制 pthread 進行一些流程控制了.