Question

我有两个名为Writer和Reader的进程在同一台机器上运行。 Writer是一个单一的线程，将数据写入共享内存。 Reader有8个线程，它们打算同时从共享内存中读取数据。我需要一种符合以下标准的锁定机制：

1）一次允许Writer或Reader访问共享内存。

2）如果Reader有权从共享内存中读取数据，那么它自己的所有线程都可以读取数据。

3）作家必须等到读者完全＆＃34;释放锁（因为它有多个线程）。

我已经阅读了很多关于可共享互斥的内容，这似乎是解决方案。在这里，我将详细介绍我的系统：

1）系统应该在Windows和Windows上运行Linux操作系统。

2）我将共享内存分为两个区域：lock＆amp;数据。数据区域进一步分为100个块。我打算创建100个＆＃34;锁定对象＆＃34; （可共享的互斥锁）并将它们放在锁定区域上。这些锁定对象用于同步100个数据块，1个锁定对象用于1个数据块。

3）Writer，读者首先确定它想要访问哪个块然后尝试获取适当的锁。一旦获得锁定，它就会在数据块上执行。

我现在关注的是：

有没有＆＃34;内置＆＃34;将锁定对象放在Windows和Linux（Centos）上的共享内存上的方法然后我可以使用对象锁定/解锁而不使用boost库。

Answer 1

[编辑2016年2月25日，格林尼治标准时间09:30]

我可以提出一些建议。这实际上取决于要求。

如果看起来升级可升级的互斥锁符合要求，那么无论如何都要使用它。从5分钟阅读似乎你可以在shm中使用它们。我没有经验，因为我没有使用提升。 Boost可以在Windows和Linux上使用，因此我不明白为什么不使用它。您可以随时获取您喜欢的特定代码，并将其带入您的项目中，而不会拖累整个庞然大物无论如何，测试它是否相当容易，看它是否足够好？
我不明白将锁放入shm的要求。如果它没有实际要求，并且您想要使用OS本机对象，则可以为每个OS使用不同的机制。比如说，在Linux上命名为mutex（不是shm），在Linux上命名为shm的pthread_rwlock。
我知道我更喜欢使用什么：seqlock 我在低延迟域工作，所以我选择了什么让我获得尽可能低的延迟。我在cpu周期中测量它从你提到你想要锁定每个对象，而不是一个大锁，我认为性能很重要但是，这里有一些重要的问题：
- 因为它是shm，我认为是POD（平面数据）？如果没有，您可以切换到读/写螺旋锁。
- 你是否可以旋转（忙碌的等待）或者你想睡觉 - 等待？ seqlocks和spinlocks不是操作系统机制，所以没有人可以让你的等待线程进入休眠状态。如果你想睡觉等，请阅读＃4
- 如果你想知道另一方（读者/写）死了，你必须用其他方式来证明这一点。再次，因为seqlock不是OS野兽。如果您希望在同步机制中收到其他方面的死亡通知，那么您必须在Windows上使用已命名的互斥锁，以及在Linux上使用健壮的互斥锁（以shm为单位）

Spinlocks和seqlocks提供最大吞吐量和最小延迟。在内核支持的同步中，延迟的很大一部分用于在用户和内核空间之间切换。在大多数应用中，这不是问题，因为同步仅在一小部分时间内发生，并且几微秒的额外延迟可忽略不计。即使在游戏中，100帧每帧也会让你每帧10毫秒，这在互斥锁定/解锁方面是永恒的。

螺旋锁的替代品通常不会贵得多在Windows中， Critical Section 实际上是一个带有使用 Event 对象的退避机制的自旋锁。这是使用shm重命名并命名为Event并调用Metered Section 在Linux中，pthread互斥体是基于futex的。 futex就像Windows上的Event。一个没有争用的非强健互斥体只是一个自旋锁当对方死亡时，这些家伙仍然没有通知您。

加法[2016年2月26日，格林尼治标准时间10:00]

如何添加自己的主人死亡检测：

Windows名为mutex和pthread robust mutex内置了此功能。使用其他锁类型时，自己添加它很容易，并且在使用基于用户空间的锁时可能是必不可少的。

首先，我必须说，在许多情况下，仅仅重新启动所有内容而不是检测所有者的死亡更合适。它肯定更简单，因为您还必须从不是原始所有者的进程中释放锁。

无论如何，在Windows上检测进程死亡的本地方法很容易 - 进程是可等待的对象，因此您可以等待它们。您可以等待零时间立即检查在Linux上，只有父母应该知道它的孩子的死亡，所以不那么琐碎。父母可以获得SIGCHILD，或使用waitpid()。

我最喜欢检测过程死亡的方法是不同的。我在两个进程之间连接一个非阻塞的TCP套接字，并信任操作系统在进程死亡时将其终止当您尝试从套接字（在任何一侧）读取数据时，如果对等体已经死亡，则您将读取0个字节。如果它仍然存在，您将获得EWOULDBLOCK 显然，这也可以在盒子之间工作，所以很方便一劳永逸地完成它。

你的工作循环必须改变以交错同伴死亡检查及其正常工作。

Answer 2

#include <boost/interprocess/sync/interprocess_mutex.hpp>
#include <boost/interprocess/sync/interprocess_condition.hpp>**    

//Mutex to protect access to the queue
    boost::interprocess::interprocess_mutex      mutex;

   //Condition to wait when the queue is empty
    boost::interprocess::interprocess_condition  cond_empty;

    //Condition to wait when the queue is full
    boost::interprocess::interprocess_condition  cond_full;

可升级的互斥锁位于Windows和Linux上的共享内存中

2 个答案: