关于使用信号量进行线程同步的示例

我在使用信号量进行进程同步时遇到了困难。基本上，我没有看到中断会如何破坏程序，并构建场景来解决问题。下面是我坚持了几天的一个问题。请帮忙。提前致谢！关于使用信号量进行线程同步的示例

描述：“H2O”问题。

hReady（）和oReady（）函数“生成”H和O.每个H线程和O线程执行hReady（）和oReady（）。准备完成两个H和一个O后，其中一个程序必须调用makewater（）。解决方案应避免饥饿和忙碌等待。还假设线程唤醒的FIFO策略。

方法1：这种方法的任何问题？（答案是肯定的，我能理解为什么。）

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：有什么问题吗？（答案是肯定的，但我不明白为什么还有如何构建一个特定的场景。？）

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.任何问题假设LIFO线程唤醒窗口？（也是，但是为什么呢？在这个问题中，唤醒策略是如何发挥作用的？）

有没有什么简单的方法可以解决类似的问题？应该怎么考虑构建场景？再次感谢您的帮助！

来源

2014-03-13 Yuki

你有什么问题？另外，你的方法＃2是可怕的错误。一个人不应该连续两次等待信号量。这是一个死锁的可爱床。 –

我未能构建场景来描述潜在的问题。特别是在方法2和3中，线程唤醒策略如何影响？在我看来，O线始终可以找到2 H来制造水。 – Yuki

你能否展示更多你的代码？我没有看到你是如何开始线程和在哪里。它们很重要，我感觉到僵局。 –

方法1

方案：hReady是oReady之前推出。

在hReady线程会发生什么：

构建一个H
我们有一对H + - >都能跟得上（都没有信号）
等待O（阻塞）

在oReady线程会发生什么：

等待H2（没有 - >阻塞）

所以你的2个演员被阻止，因为hReady只产生一个H而不是2，并等待一个永远不会到来的O（因为他也在等待）。也如您所见，numHydrogen可能需要R/W保护。

方法2

几乎相同的情况下：当您启动hReady你被封锁在waitForWater。先等待在oReady被解锁，但第二个将永远持续下去，因为你没有信号waitForWater

我不明白approach3虽然...

来源

2014-03-13 15:05:36 Coconop

我可能没有清楚地描述问题......原本可能存在很多O和H.它们每个都可以启动一个线程（oReady（）或hReady（））。对运行/阻塞线程的总数没有限制。所以，有可能2个独立的H发起2个线程，并且每个都被单独等待O来阻止...... – Yuki

好吧我不理解它那种抱歉。对我来说，第一种方法的主要问题是'numHydrogen'没有受到竞争访问的保护。因此2个H线程可能同时计算'numHydrogen％2 == 0'。如果考虑线程唤醒的FIFO策略，我无法看到第二个错误。然而，在LIFO政策中，如果H的生产速度比O的生产速度快，则第一个阻止的H线程可能永远不会唤醒。 – Coconop

对于延迟，抱歉。你对第二点是对的，我早前在课堂上确定了答案。如果使用FIFO，FIFO队列中阻塞的H-O对总是会在某个点获得另一个H，并形成水。然而，后进先出并非如此。只要到达的订单不是[2 * H和1 * O]（可能是H-O-H-O ...或H-O-O -...或者任何不是2H1O），就不会形成水。你的文章非常鼓舞人心，非常感谢！ – Yuki

关于使用信号量进行线程同步的示例

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