Perché le variabili di condizione a volte si attivano erroneamente?

Question

Ho conosciuto per eoni che il modo in cui si utilizza una variabile condizione è

lock 
while not task_done 
    wait on condition variable 
unlock 

perché a volte le variabili di condizione spontaneamente svegliarlo. Ma non ho mai capito perché sia ​​così. In passato ho letto che è costoso creare una variabile di condizione che non ha quel comportamento, ma niente di più.

Quindi ... perché è necessario preoccuparsi di essere erroneamente svegliati durante l'attesa di una variabile di condizione?

Answer 1

Non è che la variabile di condizione si attivi erroneamente; la variabile di condizione si riattiva solo se è stata segnalata da un altro thread. Tuttavia, è possibile che nel momento in cui il thread è stato riprogrammato per l'esecuzione, qualche altro thread è già riuscito a catturare la risorsa su cui si stava aspettando, e quindi è necessario ricontrollare. Ad esempio, se un gruppo di thread x, y, z sono in attesa su una risorsa R che w era in precedenza in attesa, e x, y, z, w comunicano attraverso una variabile di condizione ... supponiamo che w sia fatto con R e segnali x , y, z. Quindi, x, y e z saranno tutti rimossi dalla coda di attesa e posizionati nel runqueue per essere programmati per l'esecuzione. Supponiamo che x sia programmato per primo ... quindi acquista R, quindi può essere messo in stop, e quindi y potrebbe essere programmato, e quindi quando y è in esecuzione, la risorsa R su cui y era precedentemente in attesa non è ancora disponibile , quindi è necessario andare a dormire di nuovo. Quindi z si riattiva e z rileva che R è ancora in uso, quindi z deve tornare di nuovo a dormire, ecc.

Se si dispone esattamente di due thread e la variabile di condizione viene condivisa tra solo i due di loro, a volte ci sono situazioni in cui va bene non eseguire quel controllo. Tuttavia, se vuoi rendere la tua applicazione dinamica e capace di scalare fino ad un numero arbitrario di thread, allora è bene avere l'abitudine (per non dire molto più semplice e meno preoccupante) di fare quel controllo extra come è richiesto in la maggior parte delle situazioni.

Answer 2

Thread can sveglia senza essere segnalati. Si chiama wake up spuria. Tuttavia, proprio per il momento perché si verificano è una domanda che sembra essere impantanata nella superstizione e nell'incertezza. I motivi che ho visto includono l'effetto collaterale del modo in cui le implementazioni di threading funzionano o l'aggiunta intenzionale per forzare i programmatori a utilizzare correttamente i loop anziché i condizionali attorno a wait.