NOM

       futex - Verrouillage rapide en espace utilisateur

SYNOPSIS

       #include <linux/futex.h>

DESCRIPTION

       Le  noyau  Linux  fournit  des  futex  (« Fast  user-space  mutexes »)  en tant que brique
       permettant un verrouillage et des sémaphores rapides en espace utilisateur. Les futex sont
       très basiques et se prêtent facilement à la construction d'abstractions de verrouillage de
       plus haut niveau telles que les mutex POSIX.

       Cette page ne prétend pas documenter toutes les décisions de conception, mais se restreint
       aux  problèmes  liés  au  développement d'applications et de bibliothèques. La plupart des
       programmeurs n'utiliseront en  fait  pas  les  futex  directement,  mais  utiliseront  des
       bibliothèques système construites par-dessus, comme l'implémentation NPTL des pthreads.

       Un  futex  est  identifié  par  une  zone  mémoire  qui peut être partagée entre plusieurs
       processus. Dans ces différents processus, il n'a pas forcément la même  adresse.  Dans  sa
       forme  de base, un futex a la sémantique d'un sémaphore ; il s'agit d'un compteur qui peut
       être incrémenté et décrémenté de façon atomique. Les processus peuvent attendre que  cette
       valeur devienne positive.

       Une  opération  sur un futex est faite entièrement en espace utilisateur dans le cas où il
       n'y a pas de contention. Le noyau n'est impliqué que pour arbitrer en cas  de  contention.
       Comme toute application raisonnable est conçue pour éviter les contentions, les futex sont
       optimisés pour cette situation.

       Dans sa forme basique, un futex est  un  entier  aligné  qui  n'est  accédé  que  par  des
       instructions assembleur atomiques. Des processus peuvent partager cet entier avec mmap(2),
       avec des segments de mémoire partagés, ou parce qu'ils  partagent  leur  espace  mémoire ;
       dans le dernier cas, l'application est dite multithreadée.

   Sémantique
       Toute  opération  futex  démarre  en  espace  utilisateur, mais il peut être nécessaire de
       communiquer avec le noyau avec l'appel système futex(2).

       Pour  incrémenter  un  futex,   exécuter   les   instructions   assembleur   qui   causent
       l'incrémentation  atomique  de  l'entier  par  le processeur hôte. Ensuite, vérifier si sa
       valeur a changé de 0 à 1, auquel  cas  il  n'y  avait  pas  de  processus  en  attente  et
       l'opération est terminée. Il s'agit du cas sans contention, qui est rapide et devrait être
       commune.

       En cas de contention, l'incrémentation atomique a modifié le compteur à partir de  -1  (ou
       une  autre  valeur  négative).  Si  cette  situation est détectée, il y a des processus en
       attente. L'espace utilisateur doit alors définir le compteur à 1, et demander au noyau  de
       réveiller les processus en attente avec l'opération FUTEX_WAKE.

       Attendre  un  futex,  le  décrémenter, est l'opération inverse. Décrémenter le compteur de
       façon atomique, et vérifier si sa nouvelle  valeur  est  0,  auquel  cas  l'opération  est
       terminée,  et  il n'y avait pas de contention. Dans tous les autres cas, le processus doit
       attendre qu'un autre processus  implémente  le  futex.  Pour  cela,  utiliser  l'opération
       FUTEX_WAIT.

       On peut éventuellement passer un délai en argument à l'appel système futex(2), qui indique
       combien de temps le noyau doit attendre que le futex soit  incrémenté.  Dans  ce  cas,  la
       sémantique  est  plus  complexe,  et  le  programmeur  devrait  lire futex(2) pour plus de
       détails. La même remarque est valable pour l'attente asynchrone sur un futex.

VERSIONS

       La gestion des futex a été intégrée à Linux 2.5.7, avec une sémantique différente de celle
       décrite ci-dessus. La sémantique actuelle est disponible depuis Linux 2.5.40.

NOTES

       Répétons‐le,  les futex de base ne sont pas conçus comme une abstraction facile à employer
       pour les utilisateurs. Les implémenteurs doivent maîtriser l'assembleur et  avoir  lu  les
       sources de la bibliothèque en espace utilisateur décrite ci-dessous.

       Cette  page  de manuel illustre l'utilisation la plus courante des appels futex(2) : il ne
       s'agit absolument pas de la seule.

VOIR AUSSI

       futex(2)

       « Fuss, Futexes and Furwocks: Fast Userlevel Locking in Linux » (proceedings of the Ottawa
       Linux    Symposium    2002),    bibliothèque    d'exemple    de   futex,   futex-*.tar.bz2
       ⟨ftp://ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/people/rusty/⟩.

COLOPHON

       Cette page fait partie de la publication 3.57 du projet man-pages Linux.  Une  description
       du  projet  et  des  instructions  pour  signaler  des  anomalies  peuvent être trouvées à
       l'adresse http://www.kernel.org/doc/man-pages/.

TRADUCTION

       Depuis   2010,   cette   traduction   est   maintenue   à   l'aide   de    l'outil    po4a
       <http://po4a.alioth.debian.org/>  par l'équipe de traduction francophone au sein du projet
       perkamon <http://perkamon.alioth.debian.org/>.

       Julien Cristau et l'équipe francophone de traduction de Debian (2006-2009).

       Veuillez     signaler     toute     erreur     de     traduction     en     écrivant     à
       <debian-l10n-french@lists.debian.org>   ou   par   un  rapport  de  bogue  sur  le  paquet
       manpages-fr.

       Vous pouvez toujours avoir accès à la version anglaise de  ce  document  en  utilisant  la
       commande « man -L C <section> <page_de_man> ».