POSIX Thread (7) – Condition Variables

Chúng ta đã biết cách thức dùng mutex để đồng bộ hóa giữa các thread, tránh xung đột giữa các thread khi cùng truy cập tài nguyên. Tuy nhiên thì không phải mutex làm được tất cả. Ví dụ như chúng ta sẽ làm thế nào nếu chúng ta muốn thread đợi một điều kiện nào đó xảy ra với dữ liệu trong vùng chia sẻ? Chắc chắn là chúng ta sẽ làm bằng cách lặp liên tục việc khóa và mở khóa mutex (để đảm bảo đồng bộ giữa các thread cùng truy nhập vào vùng dữ liệu chia sẻ) và kiểm tra bất cứ sự thay đổi nào trên dữ liệu. Cùng lúc đó sẽ rất nhanh chóng thread sẽ mở khóa mutex cho các thread khác có thể thực hiện sự thay đổi trên vùng dữ liệu đó. Như vậy thì cách tiếp cận này thật kinh khủng bởi vì chúng ta sẽ cần một vòng lặp busy-loop để nhận ra sự thay đổi ở vùng dữ liệu. Nó thật là “lãng phí CPU”. (Bạn cần phải phân biệt giữa một chương trình ở trạng thái idle và busy!!!).

Chúng ta có thể để cho thread “ngủ” một chút, ví dụ 3 giây chẳng hạn ở giữa mỗi một lần kiểm tra, nhưng rõ ràng nó không tối ưu tuyệt đối. Cái chúng ta cần là phải đưa thread đó vào trạng thái ngủ cho đến khi một “điều kiện” nào đó được thỏa mãn. Một khi điều kiện được thỏa mãn thì nó sẽ đánh thức thread của chúng ta để nó tiếp tục sử lý. Đó chính là một kiểu cơ chế báo hiệu (signal). Khi có tín hiệu thì thread mới được đánh thức để sử lý tín hiệu đó.

Trong bài này chúng ta sẽ sử dụng biến pthread_condition_t để thể hiện cách thức báo hiệu này. Biến pthread_condition_t có cách sử dụng cũng tương tự như biến mutex. Chúng ta khai báo và khởi tạo như sau: