PTHREAD_COND(3)

NOM
pthread_cond_init, pthread_cond_destroy, pthread_cond_signal, pthread_cond_broadcast, pthread_cond_wait, pthread_cond_timedwait - Opérations sur les conditions

SYNOPSIS
#include <pthread.h> pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER; int pthread_cond_init(pthread_cond_t *cond, pthread_condattr_t *cond_attr); int pthread_cond_signal(pthread_cond_t *cond); int pthread_cond_broadcast(pthread_cond_t *cond); int pthread_cond_wait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex); int pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t *cond, pthread_mutex_t *mutex, const struct timespec *abstime); int pthread_cond_destroy(pthread_cond_t *cond);

DESCRIPTION
Une condition (abréviation pour « variable condition ») est un mécanisme de syncrhonisation permettant à un thread de suspendre son exécution juqu'à ce qu'une certaine condition (un prédicat) sur des données partagées soit vérifiée. Les opérations fondamentales sur les conditions sont : signaler la condition (quand le prédicat devient vrai), et attendre la condition en suspendant l'exécution du thread jusqu'à ce qu'un autre thread signale la condition. Une variable condition doit toujours être associée à un mutex, pour éviter les accès concurrents où un thread se prépare à attendre une condition et un autre signale la condition juste avant que le premier n'attende réellement. pthread_cond_init() initialise la variable condition cond, en utilisant les attributs de condition spécifiés par cond_attr, ou les attributs par défaut si cond_attr vaut NULL. L'implémentation LinuxThreads ne supporte aucun attribut de conditions, aussi le paramètre cond_attr est-il pour l'instant ignoré. Les variables de type pthread_cond_t peuvent également être statiquement initialisées, en utilisant la constante PTHREAD_COND_INITIALIZER. pthread_cond_signal() relance l'un des threads attendant la variable condition cond. S'il n'existe aucun thread répondant à ce critière, rien ne se produit. Si plusieurs threads attendent sur cond, seul l'un d'entre eux sera relancé, mais il est impossible de savoir lequel. pthread_cond_broadcast() relance tous les threads attendant sur la variable condition cond. Rien ne se passe s'il n'y a aucun thread attendant sur cond. pthread_cond_wait() déverrouille atomiquement le mutex (comme pthread_mutex_unlock(3)) et attend que la variable condition cond soit signalée. L'exécution du thread est suspendue et ne consomme pas de temps CPU jusqu'à ce que la variable condition soit signalée. Le mutex doit être verrouillé par le thread appelant à l'entrée de pthread_cond_wait(). Avant de rendre la main au thread appelant, pthread_cond_wait() reverrouille mutex (comme pthread_mutex_lock(3)). Le déverouillage du mutex et la suspension de l'exécution sur la variable condition sont liés atomiquement. Donc, si tous les threads verrouillent le mutex avant de signaler la condition, il est garanti que la condition ne peut être signalée (et donc ignorée) entre le moment où un thread verrouille le mutex et le moment où il attend sur la variable condition. pthread_cond_timedwait() déverrouille le mutex et attend sur cond, en liant atomiquement ces deux étapes, comme le fait pthread_cond_wait(), cependant l'attente est bornée temporellement. Si cond n'a pas été signalée après la période spécifiée par abstime, le mutex mutex est reverrouillé et pthread_cond_timedwait() rend la main avec l'erreur ETIMEDOUT. Le paramètre abstime spécifie un temps absolu, avec la même origine que time(2) et gettimeofday(2) : un abstime de 0 correspond à 00:00:00 GMT, le 1er Janvier 1970. pthread_cond_destroy() détruit une variable condition, libérant les ressources qu'elle possède. Aucun thread ne doit attendre sur la condition à l'entrée de pthread_cond_destroy(). Dans l'implémentation LinuxThreads, aucune ressource ne peut être associée à une variable condition, aussi pthread_cond_destroy() ne fait en fait rien d'autre que vérifier qu'aucun thread n'attend la condition.

ANNULATION
pthread_cond_wait() et pthread_cond_timedwait() sont des points d'annulation. Si un thread est annulé alors qu'il est suspendu dans l'une de ces fonctions, son exécution reprend immédiatement, reverrouillant l'argument mutex à pthread_cond_wait() et pthread_cond_timedwait(), et exécute finalement l'annulation. Aussi, les gestionnaires d'annulation sont assurés que mutex est verrouillé lorsqu'ils sont exécutés.

FIABILITÉ PAR RAPPORT AUX SIGNAUX ASYNCHRONES
Ces fonctions ne sont pas fiables par rapport aux signaux asynchrones et ne doivent donc pas être utilisées dans des gestionnaires de signaux [Ndt : sous peine de perdre leur propriété d'atomicité]. En particulier, appeler pthread_cond_signal() ou pthread_cond_broadcast() dans un gestionnaire de signal peut placer le thread appelant dans une situation de blocage définitif.

VALEUR RENVOYÉE
Toutes ces fonctions renvoient 0 en cas de succès et un code d'erreur non nul en cas de problème.

ERREURS
pthread_cond_init(), pthread_cond_signal(), pthread_cond_broadcast(), et pthread_cond_wait() ne renvoient jamais de code d'erreur. La fonction pthread_cond_timedwait() renvoie l'un des codes d'erreur suivants en cas de problème :

    ETIMEDOUT
        La variable condition n'a pas reçu de signal avant le délai spécifié par abstime.

    EINTR
        pthread_cond_timedwait() a été interrompu par un signal.
La fonction pthread_cond_destroy() renvoie le code d'erreur suivant en cas de problème :

    EBUSY
        Il existe des threads attendant cond.

EXEMPLE
Considérons deux variables globales partagées x et y, protégées par le mutex mut, et une variable condition cond pour signaler que x devient plus grand que y.

    int x,y;
    pthread_mutex_t mut = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
    pthread_cond_t cond = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
Attendre que x devienne plus grand que y se réalise de la manière suivante :

    pthread_mutex_lock(&mut);
    while (x <= y) {
        pthread_cond_wait(&cond, &mut);
    }
    /* agir sur x et y */
    pthread_mutex_unlock(&mut);
Les modifications de x et y qui peuvent rendre x plus grand que y doivent signaler la condition si nécessaire :

    pthread_mutex_lock(&mut);
    /* modifer x et y */
    if (x > y) pthread_cond_broadcast(&cond);
    pthread_mutex_unlock(&mut);
S'il peut être prouvé qu'au plus un thread en attente nécessite d'être réveillé (par exemple, s'il n'y a que deux threads communicant via x et y), pthread_cond_signal() peut être utilisée en tant qu'alternative efficace à pthread_cond_broadcast(). En cas de doute, utilisez pthread_cond_broadcast(). Pour attendre que x devienne plus grand que y avec un timeout de 5 secondes, faîtes :

    struct timeval now;
    struct timespec timeout;
    int retcode;
    pthread_mutex_lock(&mut);
    gettimeofday(&now);
    timeout.tv_sec = now.tv_sec + 5;
    timeout.tv_nsec = now.tv_usec * 1000;
    retcode = 0;
    while (x <= y && retcode != ETIMEDOUT) {
        retcode = pthread_cond_timedwait(&cond, &mut, &timeout);
    }
    if (retcode == ETIMEDOUT) {
        /* timeout */
    } else {
        /* agir sur x et y */
    }
    pthread_mutex_unlock(&mut);

AUTEUR
Xavier Leroy <Xavier DOT Leroy AT inria DOT fr>

VOIR AUSSI
pthread_condattr_init(3), pthread_mutex_lock(3), pthread_mutex_unlock(3), gettimeofday(2), nanosleep(2)

TRADUCTION

Ce document est une traduction réalisée par Thierry Vignaud <tvignaud AT mandriva DOT com> en 2000 et révisée le 25 avril 2008.

L'équipe de traduction a fait le maximum pour réaliser une adaptation française de qualité. La version anglaise la plus à jour de ce document est toujours consultable via la commande : « LANG=C man 3 pthread_cond_init ». N'hésitez pas à signaler à l'auteur ou au traducteur, selon le cas, toute erreur dans cette page de manuel.