Как можно реализовать переменную условия с помощью семафоров?

некоторое время назад я думал о том, как реализовать различные примитивы синхронизации в терминах друг друга. Например, в pthreads вы получаете мьютексы и условные переменные, и из них можно строить семафоры.

в API Windows (или, по крайней мере, в более старых версиях API Windows) есть мьютексы и семафоры, но нет переменных условий. Я думаю, что должно быть возможно построить переменные состояния из мьютексов и семафоров, но для жизни меня я просто не могу придумать, как это сделать.

кто-нибудь знает хорошую конструкцию для этого?

6
algorithm condition-variable mutex semaphore

4 ответов

здесь бумага из Microsoft Research [pdf], который имеет дело именно с этим.

8

Я могу что-то пропустить здесь, но, похоже, есть более простой способ реализовать условие из семафора и блокировки, чем описанный в статье. 

class Condition {
    sem_t m_sem;
    int   m_waiters;
    int   m_signals;
    pthread_mutex_t *m_mutex;
public:

    Condition(pthread_mutex_t *_mutex){
        sem_init(&this->m_sem,0,0);
        this->m_waiters = 0;
        this->m_signals = 0;
        this->m_mutex = _mutex;
    }
    ~Condition(){}
    void wait();
    void signal();
    void broadcast();
};

void Condition::wait() {
    this->m_waiters++;
    pthread_mutex_unlock(this->m_mutex);
    sem_wait(&this->m_sem);
    pthread_mutex_lock(this->m_mutex);
    this->m_waiters--;
    this->m_signals--;
}

void Condition::signal() {
    pthread_mutex_lock(this->m_mutex);
    if (this->m_waiters && (this->m_waiters > this->m_signals)) {
        sem_post(&this->m_sem);
        this->m_signals++;
    }
    pthread_mutex_unlock(this->m_mutex);
}
1

один из способов реализации X данных семафоров-добавить серверный процесс в систему, использовать семафоры для связи с ним и заставить процесс выполнять всю тяжелую работу по реализации X. В качестве академического упражнения это может быть обманом, но он выполняет работу, и он может быть более надежным для плохого поведения клиентских процессов или их внезапной смерти.

0

проверьте этот документ: https://birrell.org/andrew/papers/ImplementingCVs.pdf

TL; DR: используйте явную очередь.

0