如何防止 pthreads 中读写锁中的写者饥饿

问题描述：

我对 *nix 系统（例如 Linux）上 POSIX Pthreads 中的读写锁有一些疑问。

我想知道读写锁的默认偏好是什么，即它是否更倾向于读取而不是写入，反之亦然？它是否提供了一些 API 来更改此默认行为。

posix pthread 是否提供了一些 api，以便我们可以更改 pthread_rwlock_t 以防止写入器饥饿？据我所知（如果我错了，请纠正我），默认实现偏向于读取器线程，因此写入器线程可能会面临饥饿。

我已经阅读了David Butenhof所著的《使用Posix线程进行编程》一书中rw锁的示例实现。

我想知道 posix pthreads 如何处理写入线程的饥饿问题？是否有一些 api 可以用来设置读写锁的属性，以防止写入饥饿（我从未听说过）？还是用户必须处理这个问题？

如果您认为答案是实现定义的，那么请给我一个在 Linux 中如何实现的例子，因为这就是我所寻找的。

请注意，我只想找到适用于 *nix 系统的解决方案。不要以为我很粗鲁，但发布一些特定于 Windows 的代码对我来说毫无用处。

谢谢大家的帮助和耐心:)

解决方案 1：

这确实取决于实现 - 所以既然您特别询问了 Linux，我的评论就是指现代 glibc 中使用的 pthreads 的当前 NPTL 实现。

这里有两个相关但又独立的问题。首先，存在以下情况：

• 当前已持有读锁，并且写入器正在等待。新线程尝试获取读锁。

此处的默认操作是允许读取器继续 - 实际上是“跳过队列”超过写入器。但是，您可以覆盖此操作。如果您使用pthread_rwlockattr_setkind_np()函数设置传递给的标志PTHREAD_RWLOCK_PREFER_WRITER_NONRECURSIVE_NP，则您的 rwlock 将在上述情况下阻止读取器。attr`pthread_rwlock_init()`

第二种情况是：

• 最后一个持有者释放锁，读者和写者都在等待。

在这种情况下，NPTL 总是会优先唤醒作者而不是读者。

综上所述，上述内容意味着，如果您使用该PTHREAD_RWLOCK_PREFER_WRITER_NONRECURSIVE_NP标志，您的编写器就不会挨饿（当然，现在连续不断的编写器流可能会让读者挨饿。 这就是生活） 。您可以通过检查pthread_rwlock_rdlock.c和pthread_rwlock_unlock.c中的源代码（都非常易读1）来确认所有这些。

请注意，还有一个PTHREAD_RWLOCK_PREFER_WRITER_NP，但它似乎没有产生正确的效果 - 很可能是一个错误（或可能不是 - 请参阅下面 jilles 的评论）。

1. ...或者至少在我 2010 年写这个答案的时候是这样的。NPTL 的最新版本要复杂得多，我还没有重新做分析。