確保這個生產者 - 消費者示例不會死鎖的條件？

我開始懷疑信號量的概念;請閱讀以及理解我的問題......確保這個生產者 - 消費者示例不會死鎖的條件？

根據手冊，sem_post將當信號量的值大於0更大解鎖線程...所以，如果我有這樣的代碼：

void* producer(void* arg) 
{ 
    while(1) 
    { 
     sem_wait(&sem_produce); 
     sem_wait(&mutex); 
     // Insert item into buffer 
     sem_post(&mutex); 
     sem_post(&sem_consume); 
    } 
    pthread_exit(NULL); 
} 

void* consumer(void* arg) 
{ 
    while(1) 
    { 
     sem_wait(&sem_consume); 
     sem_wait(&mutex); 
     // Remove item from buffer 
     sem_post(&mutex); 
     sem_post(&sem_produce); 
    } 
    pthread_exit(NULL); 
}

在哪裏sem_consume用0的值初始化，sem_produce用N初始化。

如果例如N消費者在生產者之前運行並嘗試消費會發生什麼？那麼sem_consume應該有-N的值，如果接下來有N插入，sem_consume和sem_produce都應該是0，或者我錯了嗎？那麼這意味着消費者將被卡住，因爲（根據手冊）sem_post將在信號量的值變得大於零時解鎖線程...

因此，根據我從手冊中瞭解並考慮上述示例，只有這種方式才能正常工作，如果sem_consume永遠不會達到-N的價值。

我是對的？如果是的話，我該如何改進這個例子以免卡住？如果答案是否定的，我錯了什麼？

來源

2016-06-13 OiciTrap

「那麼sem_consume應具有-N的值」。那永遠不會發生。它寫在整個信號手冊上。 [sem_overview manual]（http://man7.org/linux/man-pages/man7/sem_overview.7.html）說：「一個信號量是一個整數，它的值**永遠不會低於零**」。 [sem_wait]（http://man7.org/linux/man-pages/man3/sem_wait.3.html）：「如果信號量當前的值爲零，則調用將阻塞，直到可以執行遞減（即信號量值高於零）或信號處理程序中斷呼叫。「 – kaylum

如果消費者在生產者之前運行，那麼消費者都將等待'sem_consume'，直到生產者設法執行'sem_post（＆sem_consume）'，對嗎？只有一個消費者會爲每個'sem_post（＆sem_consume）'運行。在生產者被阻止等待消費者消費之前，會有'N'個項目排隊。 –

奇怪的是，在我的並行編程課程中，我認爲我從老師那裏聽說，信號量的值可能是負值，並且這個負值將表示阻塞線程的數量，如果此值不能爲負，那麼我沒有疑惑。 – OiciTrap

所以，從我從手動理解和考慮上述例如，僅此程序將正常工作的方法是，如果sem_consume 永遠達不到-N的值。

這是正確的，信號量只是平坦不允許是一個負值的時期。正如在評論中指出了很多人，旗語手冊明確說明這一點：

A semaphore is an integer whose value is never allowed to fall below zero.

而且這樣的：

If the semaphore currently has the value zero, then the call blocks until either it becomes possible to perform the decrement (i.e., the semaphore value rises above zero), or a signal handler interrupts the call.

而且這樣的：

Decrementing is a (possibly) blocking function. If the resulting semaphore value is negative, the calling thread or process is blocked, and cannot continue until some other thread or process increments it.

從本質上講，信號量的整點是積極的僅是，當一個進程嘗試它遞減爲負，這一過程被暫停，直到另一個進程增加它足夠它不成爲負當原始進程被允許遞減時。

爲了您的評論：

這是奇怪的，在我的並行編程過程中，我想我從老師那一個信號量的值可以是負值，這負值將代表阻塞的線程數聽說，如果這個值不能爲負，那麼我毫不懷疑。

這基本上是發生了什麼，但你不能查看這個值。如果你試圖抓取一個當前不是正的信號量，那麼試圖抓住它的函數會被阻塞，直到它再次變爲正值。

來源

2016-06-13 06:50:20 Magisch

我認爲sem_post和sem_wait的定義如下。

sem_wait（）將信號量的值減1，如果該值爲負，則等待。

sem_post（）將信號量的值遞增1，如果有一個或多個線程在等待，則喚醒一個。

因此，sem_post（）並不真正檢查值是否大於0。另外，如果sem_post（）真的檢查，那麼信號量永遠不能用作鎖。請參閱下面的代碼片段。

sem_t m; 
sem_init(&m, 0, 1) 

sem_wait(&m) 
... critical section... 
sem_post(&m)

比方說，線程1先被調度，然後遞減值爲0並進入臨界區。在完成之前，其他三個線程會一個接一個地調度，並且每個線程都會進一步減少信號量和塊。現在，線程1再次被調度，完成關鍵部分並調用sem_post（）。我的觀點是，如果它確實檢查了一個正值，那麼其他線程將永遠不會被安排，事實並非如此。請讓我知道這是否回答你的問題。

謝謝。

來源

2016-06-13 09:59:22 NeilB

確保這個生產者 - 消費者示例不會死鎖的條件？

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