使用共享内存和信号量实现管

Question

我试图使用共享内存和信号灯来实现管道（也可能是我需要的信号也完成我的实现）

我遇到的问题，算法如何设置信号量的权利。

可以说，我已经分配了一块管道缓冲， 和管道的信息一块共享内存共享内存（比如多少字节中有管，等...）

1. 我想（使用管道一次只有一个读/写器）来创建互斥
2. 如果读者想从空管阅读，我应该阻止他，直到一个作家写的东西
3. 同样的事情，像'2'，但是写给全管的作者

我试图寻找一个答案，但我没有找到任何即使它看起来像一个普通的运动...

我知道一个叫“界缓冲区的问题”或“消费生产者解决方案问题” 这是这样实现的：

有3个信号灯： 互斥 - 初始化到1 全 - 初始化为0 空 - 初始化为N（虽然n是，可以说数字‘字节’我有管）

消费者代码：

wait(full) 
wait(mutex) 

remove a byte from the pipe 

signal(mutex) 
signal(empty) 

制片代码：

wait(empty) 
wait(mutex) 

add a byte to the pipe 

signal(mutex) 
signal(full) 

在这个解决方案的问题（作为解决我的问题使用）是在给定时间，只有一个字节从管道中读取或写入进去。

在我的问题 - 实现一个管道，我不知道一个作家将写多少字节。如果他想写'n'个字节，那么只有在管道中有一个位置时才会写入，如果不是，他将写入少于'n'个字节的数据......

这意味着作者在写入之前必须检查管道中有多少可用空间。这是一个问题 - 因为作家将触摸一个关键部分（管道的信息），而不会互相排斥。

所以我想过把这部分放在关键部分内，但是 - 如果作者想写和管道已经满了 - 我怎么能让里面只有一个读者，然后让作者写更多？

我有困惑...

任何帮助将不胜感激，谢谢！

Answer 1

没有必要有这么多的互斥锁或锁定他们这段时间。在单一的生产者/消费者情景中，生产者从不需要担心可用空间的减少（它是唯一可以用尽该空间的空间），对消费者也是如此。因此，你的伪代码应该是：

生产者

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

write(bytes_to_write) 

lock_and_update_free_space() 

消费者

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

read(bytes_to_read) 

lock_and_update_free_space()