Pthread互斥鎖：pthread_mutex_unlock（）消耗大量時間

Question

我用pthread編寫了一個使用生產者 - 消費者模型的多線程程序。

當我使用英特爾VTune分析器來分析我的程序時，我發現生產者和消費者花費大量時間在pthread_mutex_unlock上。我不明白爲什麼會發生這種情況。我認爲線程可能會等待很長時間才能獲得互斥鎖，但釋放互斥鎖應該很快，對吧？

以下快照來自Intel VTune。它顯示了消費者試圖從緩衝區獲取項目的代碼，以及每個代碼行消耗的時間。

我的問題是，爲什麼pthread_mutex_unlock有這樣的開銷？ pthread互斥體本身的問題還是與我使用它的方式有關？

Answer 1

pthread_mutex_unlock（）函數將釋放由互斥量引用的互斥對象。但是，釋放互斥體的方式取決於互斥體的類型屬性。如果調用pthread_mutex_unlock（）時互斥體引用的互斥體對象上存在線程阻塞，導致互斥體變爲可用，則調度策略應確定哪個線程將獲取互斥體。

如果互斥體類型爲PTHREAD_MUTEX_NORMAL，則不應提供死鎖檢測。試圖重新鎖定互斥鎖會導致死鎖。如果線程試圖解鎖未鎖定的互斥鎖或解鎖的互斥鎖，則會導致未定義的行爲。

如果互斥類型爲PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK，則應提供錯誤檢查。如果線程試圖重新鎖定已鎖定的互斥鎖，則應返回錯誤。如果線程試圖解鎖未鎖定的互斥鎖或已解鎖的互斥鎖，則應返回錯誤。

如果互斥體類型爲PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE，那麼互斥體應保持鎖定計數的概念。當線程第一次成功獲取互斥鎖時，鎖定計數應設置爲1。每次線程重新鎖定此互斥鎖時，鎖定計數應遞增1。每次線程解鎖互斥鎖時，鎖定計數應減1。當鎖計數達到零時，互斥量將可供其他線程獲取。如果線程試圖解鎖未鎖定的互斥鎖或已解鎖的互斥鎖，則應返回錯誤。

如果互斥體類型爲PTHREAD_MUTEX_DEFAULT，則嘗試遞歸鎖定互斥體會導致未定義的行爲。如果未被調用線程鎖定，則試圖解鎖互斥鎖會導致未定義的行爲。嘗試解鎖互斥鎖，如果未鎖定，則會導致未定義的行爲。

我通常更喜歡使用PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE互斥量，因爲在這種情況下，互斥量在計數達到零時可用，並且調用線程不再在此互斥鎖上有任何鎖定。