工作線程和控制器線程同步

Question

我無法讓我的工作線程和輔助線程正確同步。我試圖解決的問題是使用多達10個線程來查找最大的素數10個文件。 1線程是單線程的，大於此值的線程是多線程的。問題在於工作人員向協助人發出信號，表示已找到新的素數。如果數字不重要，輔導員可以忽略它，或者如果重要的話，發出信號更新所有線程my_latest_lgprime。我一直陷在我的大腦和代碼中。

該任務必須使用輔導員和同步來完成。

這是我到目前爲止有：

工人：

void* worker(void* args){ 
    w_pack* package = (w_pack*) args; 
    int i, num; 
    char text_num[30]; 
    *(package->fac_prime) = 0; 
    for(i = 0; i<package->file_count; i++){ 
      int count = 1000000; //integers per file 
      FILE* f = package->assigned_files[i]; 
      while(count != 0){ 
       fscanf(f, "%s", text_num); 
       num = atoi(text_num); 
       pthread_mutex_lock(&lock2); 
       while(update_ready != 0){ 
        pthread_cond_wait(&waiter, &lock2); 
        package->my_latest_lgprime = largest_prime;//largest_prime is global 
        update_ready = 0; 
       } 
       pthread_mutex_unlock(&lock2); 
       if(num > (package->my_latest_lgprime+100)){ 
        if(isPrime(num)==1){ 
         *(package->fac_prime) = num; 
         package->my_latest_lgprime = num; 
         pthread_mutex_lock(&lock); 
         update_check = 1; 
         pthread_mutex_unlock(&lock); 
         pthread_cond_signal(&updater); 
        } 

       } 
       count--; 
      } 
    } 

    done++; 
    return (void*)package; 
}` 

主持人：

void* facilitator(void* args){ 
    int i, temp_large; 
    f_pack* package = (f_pack*) args; 

    while(done != package->threads){ 
      pthread_mutex_lock(&lock); 
      while(update_check == 0) 
       pthread_cond_wait(&updater, &lock); 
      temp_large = isLargest(package->threads_largest, package->threads); 
      if(temp_large > largest_prime){ 
       pthread_mutex_lock(&lock2); 
       update_ready = 1; 
       largest_prime = temp_large; 
       pthread_mutex_unlock(&lock2); 
       pthread_cond_broadcast(&waiter); 
       printf("New large prime: %d\n", largest_prime); 
      } 
      update_check = 0; 
      pthread_mutex_unlock(&lock); 
    } 
} 

這裏的工人包

typedef struct worker_package{ 
    int my_latest_lgprime; 
    int file_count; 
    int* fac_prime; 
    FILE* assigned_files[5]; 
} w_pack; 

如果任何人有任何想法我怎麼能解決這個問題是問題，或者如果使用信號量更簡單的方法，那麼我會很感激這個幫助。

感謝

Answer 1

我真的不能當場肯定有問題，但只是簡單地通過閱讀代碼似乎done變量跨線程共享然而，這是訪問和修改不同步。

無論如何，我可以提出一些想法來改進您的解決方案。

1. 您在啓動時將文件列表分配給每個線程。這不是最有效的方式，因爲處理每個文件可能需要更多或更少的時間。在我看來，更好的方法是獲得單個文件列表，然後每個線程選取列表中的下一個文件。

2. 你真的需要一個輔導員任務嗎？在我看來，每個線程都可以跟蹤自己的最大素數，並且每次發現新的最大值時，都可以檢查全局最大值並在必要時更新它。您也可以保持一個最大值（不是每個線程的最大值），但是每次需要比較時都需要鎖定。

這裏是我會怎麼寫工作線程的僞代碼：

while (true) { 
    lock(file_list_mutex) 
    if file list is empty { 
     break // we are done! 
    } 
    file = get_next_file_in_list 
    unlock(file_list_mutex) 

    max = 0 
    foreach number in file { 
     if number is prime and number > max { 
      lock(max_number_mutex) 
      if (number > max_global_number) { 
       max_global_number = number 
      } 
      max = max_global_number 
      unlock(max_number_mutex) 
     } 
    } 
} 

開始之前，你需要初始化max_global_number = 0工作線程。

上述解決方案的優點是它不會像您的情況那樣濫用鎖定，因此線程爭用被最小化。