pthread_mutex_init, pthread_mutex_lock, pthread_mutex_trylock, pthread_mutex_unlock, pthread_mutex_destroy - opérations sur les mutex

#include <pthread.h>

pthread_mutex_t fastmutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

pthread_mutex_t recmutex = PTHREAD_RECURSIVE_MUTEX_INITIALIZER_NP;

pthread_mutex_t errchkmutex = PTHREAD_ERRORCHECK_MUTEX_INITIALIZER_NP;

int pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex, const pthread_mutexattr_t *mutexattr);

int pthread_mutex_lock(pthread_mutex_t *mutex));

int pthread_mutex_trylock(pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

int pthread_mutex_destroy(pthread_mutex_t *mutex);

Un mutex est un objet d'exclusion mutuelle (MUTual EXclusion), et est très pratique pour protéger des données partagées de modifications concurrentes et pour implémenter des sections critiques.

Un mutex peut ête dans deux états : déverrouillé (pris par aucun thread) ou verrouillé (appartenant à un thread). Un mutex ne peut être pris que par un seul thread à la fois. Un thread qui tente de verrouiller un mutex déjà verrouillé est suspendu jusqu'à ce que le mutex soit déverrouillé.

pthread_mutex_init initialise le mutex pointé par mutex selon les attributs de mutex spécifié par mutexattr. Si mutexattr vaut NULL, les paramètres par défaut sont utilisés.

L'implémentation LinuxThreads ne supporte qu'un seul attribut, le type de mutex, qui peut être soit ``rapide'', ``récursif'' ou à ``vérification d'erreur''. Le type de mutex détermine s'il peut être verrouillé plusieurs fois par le même thread. Le type par défaut est ``rapide''. Voir pthread_mutexattr_init(3) pour plus d'informations sur les attributs de mutex.

Les variables de type pthread_mutex_t peuvent aussi être initialisées de manière statique, en utilisant les constantes PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER (pour les mutex rapides), PTHREAD_RECURSIVE_MUTEX_INITIALIZER_NP (pour les mutex récursifs), et PTHREAD_ERRORCHECK_MUTEX_INITIALIZER_NP (pour les mutex à vérification d'erreur).

pthread_mutex_lock verrouille le mutex. Si le mutex est déverrouillé, il devient verrouillé et est possédé par le thread appelant ; et pthread_mutex_lock rend la main immédiatement. Si le mutex est déjà verrouillé par un autre thread, pthread_mutex_lock suspend le thread appelant jusqu'à ce que le mutex soit déverrouillé.

Si le mutex est déjà verrouillé par le thread appelant, le comportement de pthread_mutex_lock dépend du type de mutex. Si ce dernier est de type ``rapide'', le thread appelant est suspendu jusqu'à ce que le mutex soit déverrouillé, donc plaçant le thread appelant en situation de blocage définitif. Si le mutex est de type ``à vérification d'erreur'', pthread_mutex_lock rend la main immédiatement avec le code d'erreur EDEADLK. Si le mutex est de type ``récursif'', pthread_mutex_lock rend la main immédiatement avec un code de retour indiquant le succès, enregistrant le nombre de fois où le thread appelant a verrouillé le mutex. Un nombre égal d'appel à pthread_mutex_unlock doit être réalisé avant que le mutex retourne à l'état déverrouillé.

pthread_mutex_trylock se comporte de la même manière que pthread_mutex_lock, excepté qu'elle ne bloque pas le thread appelant si le mutex est déjà verrouillé par un autre thread (ou par le thread appelant dans le cas d'un mutex ``rapide''). Au contraire, pthread_mutex_trylock rend la main immédiatement avec le code d'erreur EBUSY.

pthread_mutex_unlock déverrouille le mutex. Celui-ci est supposé verrouillé, et ce par le thread courant en entrant dans pthread_mutex_unlock. Si le mutex est de type ``rapide'', pthread_mutex_unlock le réinitialise toujours à l'état déverrouillé. S'il est de type ``récursif'', son compteur de verrouillage est décrémenté (nombre d'opérations pthread_mutex_lock réalisées sur le mutex par le thread appelant), et déverrouillé seulement quand ce compteur atteint 0.

Sur les mutex ``vérification d'erreur'', pthread_mutex_unlock vérifie lors de l'exécution que le mutex est verrouillé en entrant, et qu'il est verrouillé par le même thread que celui appelant pthread_mutex_unlock. Si ces conditions ne sont pas réunies, un code d'erreur est renvoyé et le mutex n'est pas modifié. Les mutex ``rapide'' et ``récursif'' ne réalisent pas de tels tests, permettant à un mutex verrouillé d'être déverrouillé par un thread autre que celui l'ayant verrouillé. Ce comportement n'est pas portable et l'on ne doit pas compter dessus.

pthread_mutex_destroy détruit un mutex, libérant les ressources qu'il détient. Le mutex doit être déverrouillé. Dans l'implémentation LinuxThreads des threads POSIX, aucune ressource ne peut être associé à un mutex, aussi pthread_mutex_destroy ne fait en fait rien si ce n'est vérifier que le mutex n'est pas verrouillé.

Aucune des primitives relatives aux mutex n'est un point d'annulation, ni même pthread_mutex_lock, malgré le fait qu'il peut suspendre l'exécution du thread pour une longue durée. De cette manière, le statut des mutex aux points d'annulation est prévisible, permettant aux gestionnaires d'annulation de déverrouiller précisément ces mutex qui nécessitent d'être déverrouillés avant que l'exécution du thread ne s'arrête définitivement. Aussi, les threads travaillant en mode d'annulation retardée ne doivent-t'ils jamais verrouiller un mutex pour de longues périodes de temps.

Les fonctions relatives aux mutex ne sont pas fiables par rapport aux signaux asynchrones et ne doivent donc pas être utilisées dans des gestionnaires de signaux. En particulier, appeler pthread_mutex_lock ou pthread_mutex_unlock dans un gestionnaire de signal peut placer le thread appelant dans une situation de blocage définitif.

pthread_mutex_init retourne toujours 0. Les autres fonctions renvoient 0 en cas succès et un code d'erreur non nul en cas de problème.

La fonction pthread_mutex_lock renvoie l'un des codes d'erreur suivants en cas de problème:

EINVAL

le mutex n'a pas été initialisé.

EDEADLK

le mutex est déjà verrouillé par un thread autre que l'appelant (mutex à vérification d'erreur seulement).

La fonction pthread_mutex_trylock renvoie l'un des codes d'erreur suivants en cas de problème :

EBUSY

le mutex ne peut être verrouillé car il l'est déjà.

EINVAL

le mutex n'a pas été initialisé.

La fonction pthread_mutex_unlock renvoie le code d'erreur suivant en cas de problème :

EINVAL

le mutex n'a pas été initialisé.

EPERM

le thread appelant ne possède pas le mutex (mutex à vérification d'erreur seulement).

La fonction pthread_mutex_destroy renvoie le code d'erreur suivant en cas de problème :

EBUSY

le mutex est déjà verrouillé.

Xavier Leroy <Xavier.Leroy@inria.fr>

pthread_mutexattr_init(3), pthread_mutexattr_setkind_np(3), pthread_cancel(3).

Une variable globale partagée x peut être protégée par un mutex comme suit :

int x;
pthread_mutex_t mut = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;

Tous les accès et modifications de x doivent être entourés de paires d'appels à pthread_mutex_lock et pthread_mutex_unlock comme suit :

pthread_mutex_lock(&mut);
/* agir sur x */
pthread_mutex_unlock(&mut);

Thierry Vignaud <tvignaud@mandrakesoft.com>, 2000

Christophe Blaess, 2003.