使用共享內存和信號量實現管

Question

我試圖使用共享內存和信號燈來實現管道（也可能是我需要的信號也完成我的實現）

我遇到的問題，算法如何設置信號量的權利。

可以說，我已經分配了一塊管道緩衝， 和管道的信息一塊共享內存共享內存（比如多少字節中有管，等...）

1. 我想（使用管道一次只有一個讀/寫器）來創建互斥
2. 如果讀者想從空管閱讀，我應該阻止他，直到一個作家寫的東西
3. 同樣的事情，像'2'，但是寫給全管的作者

我試圖尋找一個答案，但我沒有找到任何即使它看起來像一個普通的運動...

我知道一個叫「界緩衝區的問題」或「消費生產者解決方案問題」 這是這樣實現的：

有3個信號燈： 互斥 - 初始化到1 全 - 初始化爲0 空 - 初始化爲N（雖然n是，可以說數字‘字節’我有管）

消費者代碼：

wait(full) 
wait(mutex) 

remove a byte from the pipe 

signal(mutex) 
signal(empty) 

製片代碼：

wait(empty) 
wait(mutex) 

add a byte to the pipe 

signal(mutex) 
signal(full) 

在這個解決方案的問題（作爲解決我的問題使用）是在給定時間，只有一個字節從管道中讀取或寫入進去。

在我的問題 - 實現一個管道，我不知道一個作家將寫多少字節。如果他想寫'n'個字節，那麼只有在管道中有一個位置時纔會寫入，如果不是，他將寫入少於'n'個字節的數據......

這意味着作者在寫入之前必須檢查管道中有多少可用空間。這是一個問題 - 因爲作家將觸摸一個關鍵部分（管道的信息），而不會互相排斥。

所以我想過把這部分放在關鍵部分內，但是 - 如果作者想寫和管道已經滿了 - 我怎麼能讓裏面只有一個讀者，然後讓作者寫更多？

我有困惑...

任何幫助將不勝感激，謝謝！

Answer 1

沒有必要有這麼多的互斥鎖或鎖定他們這段時間。在單一的生產者/消費者情景中，生產者從不需要擔心可用空間的減少（它是唯一可以用盡該空間的空間），對消費者也是如此。因此，你的僞代碼應該是：

生產者

while (lock_and_get_free_space() < bytes_to_write) 
    wait() 
unlock() 

write(bytes_to_write) 

lock_and_update_free_space() 

消費者

while (lock_and_get_data() < bytes_to_read) 
    wait() 
unlock() 

read(bytes_to_read) 

lock_and_update_free_space()