關於使用信號量進行線程同步的示例

我在使用信號量進行進程同步時遇到了困難。基本上，我沒有看到中斷會如何破壞程序，並構建場景來解決問題。下面是我堅持了幾天的一個問題。請幫忙。提前致謝！關於使用信號量進行線程同步的示例

描述：「H2O」問題。

hReady（）和oReady（）函數「生成」H和O.每個H線程和O線程執行hReady（）和oReady（）。準備完成兩個H和一個O後，其中一個程序必須調用makewater（）。解決方案應避免飢餓和忙碌等待。還假設線程喚醒的FIFO策略。

方法1：這種方法的任何問題？（答案是肯定的，我能理解爲什麼。）

int numHydrogen = 0; 
sema_t pairOfHydrogen = 0; 
sema_t oxygen = 0; 

void hReady() { 
    numHydrogen ++;    // I'm assuming here should have a mutex 
    if ((numHydrogen % 2) == 0) { 
    signal(pairOfHydrogen); 
    } 
    wait(oxygen); 
} 

void oReady() { 
    wait(pairOfHydrogen); 
    makeWater(); 
    signal(oxygen); 
    signal(oxygen); 
}

方法2：有什麼問題嗎？（答案是肯定的，但我不明白爲什麼還有如何構建一個特定的場景。？）

sema_t hPresent = 0; 
sema_t waitForWater = 0; 

void hReady() { 
    signal(hPresent); 
    wait(waitForWater); 
} 

void oReady() { 
    wait(hPresent);  // It seems something wrong here. I'm not sure why 
    wait(hPresent);  // Also here. Why? 
    makeWater(); 
    signal(waitForWater); 
    signal(waitForWater); 
}

方法3：在方法2.任何問題假設LIFO線程喚醒窗口？（也是，但是爲什麼呢？在這個問題中，喚醒策略是如何發揮作用的？）

有沒有什麼簡單的方法可以解決類似的問題？應該怎麼考慮構建場景？再次感謝您的幫助！

來源

2014-03-13 Yuki

你有什麼問題？另外，你的方法＃2是可怕的錯誤。一個人不應該連續兩次等待信號量。這是一個死鎖的可愛牀。 –

我未能構建場景來描述潛在的問題。特別是在方法2和3中，線程喚醒策略如何影響？在我看來，O線始終可以找到2 H來製造水。 – Yuki

你能否展示更多你的代碼？我沒有看到你是如何開始線程和在哪裏。它們很重要，我感覺到僵局。 –

方法1

方案：hReady是oReady之前推出。

在hReady線程會發生什麼：

構建一個H
我們有一對H + - >都能跟得上（都沒有信號）
等待O（阻塞）

在oReady線程會發生什麼：

等待H2（沒有 - >阻塞）

所以你的2個演員被阻止，因爲hReady只產生一個H而不是2，並等待一個永遠不會到來的O（因爲他也在等待）。也如您所見，numHydrogen可能需要R/W保護。

方法2

幾乎相同的情況下：當您啓動hReady你被封鎖在waitForWater。先等待在oReady被解鎖，但第二個將永遠持續下去，因爲你沒有信號waitForWater

我不明白approach3雖然...

來源

2014-03-13 15:05:36 Coconop

我可能沒有清楚地描述問題......原本可能存在很多O和H.它們每個都可以啓動一個線程（oReady（）或hReady（））。對運行/阻塞線程的總數沒有限制。所以，有可能2個獨立的H發起2個線程，並且每個都被單獨等待O來阻止...... – Yuki

好吧我不理解它那種抱歉。對我來說，第一種方法的主要問題是'numHydrogen'沒有受到競爭訪問的保護。因此2個H線程可能同時計算'numHydrogen％2 == 0'。如果考慮線程喚醒的FIFO策略，我無法看到第二個錯誤。然而，在LIFO政策中，如果H的生產速度比O的生產速度快，則第一個阻止的H線程可能永遠不會喚醒。 – Coconop

對於延遲，抱歉。你對第二點是對的，我早前在課堂上確定了答案。如果使用FIFO，FIFO隊列中阻塞的H-O對總是會在某個點獲得另一個H，並形成水。然而，後進先出並非如此。只要到達的訂單不是[2 * H和1 * O]（可能是H-O-H-O ...或H-O-O -...或者任何不是2H1O），就不會形成水。你的文章非常鼓舞人心，非常感謝！ – Yuki

關於使用信號量進行線程同步的示例

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