线程:读取器/写入器锁，将读锁升级为写锁

Question

我在Linux上使用读/写锁，并且我发现试图将读锁对象升级为写锁死锁。

即

// acquire the read lock in thread 1.
pthread_rwlock_rdlock( &lock );

// make a decision to upgrade the lock in threads 1.
pthread_rwlock_wrlock( &lock ); // this deadlocks as already hold read lock.

我读过手册页，它很具体。

调用线程如果在调用时持有读-写锁(无论是读锁还是写锁)，则可能会死锁。

在这种情况下，将读锁升级为写锁的最佳方法是什么？我不想在我保护的变量上引入种族。

想必我可以创建另一个互斥锁，包括释放读锁和获取写锁，但我没有真正看到读/写锁的使用。我也可以简单地使用一个普通的互斥。

Thx

Answer 1

在下面的场景中，除了死锁之外，您还想要什么？

• 线程1获取读锁
• 线程2获取读锁
• 线程1请求升级锁写入
• 线程2请求升级锁写入

因此，我只需要释放读锁，获取写锁，然后再次检查是否需要进行更新。

Answer 2

P线程库不直接支持此操作。

作为解决办法，您可以定义一个互斥锁来保护锁：

• 来获取锁，首先获取互斥锁，然后是锁(根据需要读取或写入)，然后释放互斥锁。
• 来释放锁，只需释放它(这里不需要互斥)。
• 升级锁，获取互斥锁，释放读锁，获得写锁，然后释放互斥锁。
• 降低锁的级别，获取互斥锁，释放写锁，获得读锁，然后释放互斥锁。

这样，当您试图升级写锁时，没有其他线程可以抓取它。但是，当您试图升级时，如果其他线程持有读锁，则您的线程将阻塞。

此外，如前所述，如果两个线程同时试图升级同一锁，则会遇到死锁：

• T1和T2都持有一个读锁。
• T1希望升级，获取互斥锁，释放读锁并尝试获取写入锁。这被T2阻止。
• T2希望升级，尝试获取互斥对象，并被T1.

阻止。

从我的CS讲座中吸取教训:死锁是无法可靠地避免的。对于提出的每个策略，至少有一个用例表明该策略是不切实际的。您唯一能做的就是检测死锁条件(即，如果调用在EDEADLK中失败)，并确保您的代码已经准备好处理这种情况。(如何恢复在很大程度上取决于代码。)

以这种方式降级并不容易出现死锁，尽管降级和同时升级会导致死锁。如果只有一个线程以这种方式升级了该锁(如果需要，其他线程会立即获得写锁)，也不会出现死锁。

正如其他人所说，当您可能需要时立即获得写锁，这将是一种不容易发生死锁的替代方法，但可能不必要地阻止其他读取操作同时进行。

结论:这取决于您的代码.

如果只读阶段很短(即足够短，以便您能够在那段时间内阻止其他读取操作)，那么我将采用无偿的写锁方法。

如果只读阶段可能会持续很长时间，并且在此期间阻塞其他读取是不可接受的，那么进行互斥保护的锁升级，但是要么将其限制为每个锁一个线程(“只有T1可以升级锁L42，而不是其他线程”)，或者提供一种检测死锁并从死锁中恢复的方法。

除非除此锁及其互斥项以外的其他资源发挥作用

Answer 3

最简单和最安全的方法是从您想要更改数据的那一刻起就使用写锁，而不是从您确定要更改数据的那一刻开始。我知道这将使对数据的访问更加序列化。

当我读到这个问题时，我有点惊讶，因为我从来没有考虑过先读锁，然后升级到写锁。不同的情况可能需要不同的方法。