Question

我有许多抢先（异步）线程（TA），它们希望临时访问共享资源。这将是pthread_mutex的典型用法。

但是，我有几件事使事情变得更加复杂：

我对整个代码几乎没有控制权，因为我只提供了一组函数来简化该过程。
有一组“主”线程（TM），我对此几乎没有控制权，并且使用私有互斥锁来访问所述共享资源。他们使用私有调度程序来管理这些线程，这样就可以随时允许仅一个线程运行，从而有效地使这些线程协同运行。
这些主线程（TM）中的任何一个都可能导致异步线程（TA）运行。这就是我要向其提供额外功能的程序员代码的全部。

我必须等待那些TM线程处于“安全”状态，然后才能允许TA线程访问共享资源。我有办法做到。

因此，该想法是挂起（阻止）所有TA线程，直到在任一TM线程中达到安全状态为止，然后挂起该TM线程，允许每个TA线程一个接一个地运行，以及完成所有操作后，恢复TM线程。

当TM线程达到上述安全状态时，将调用我的函数shared_resource_is_safe()。

此外，程序员必须在访问共享资源之前和之后调用我的函数acquire_access()和surrender_access()。

所以我要实现三个功能，而我正在努力使用互斥体和/或信号量来实现我的目标。

这是到目前为止我要提出的：

dispatch_semaphore_t semaphore;
pthread_mutex_t mutex;
int is_safe = 0;

void setup_once() {
    semaphore = dispatch_semaphore_create (0);
    pthread_mutex_init (&mutex, NULL);
}

void acquire_access() {
    pthread_mutex_lock (&mutex);
    dispatch_semaphore_wait (semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    assert(is_safe);
}

void surrender_access() {
    pthread_mutex_unlock (&mutex);
}

void shared_resource_is_safe() {
    // this shall resume thread that's called acquire_access()
    is_safe = 1;
    while (dispatch_semaphore_signal (semaphore) != 0) {
        // Wait until the signaled thread
        // has called surrender_access()
        pthread_mutex_lock (&mutex);
        pthread_mutex_unlock (&mutex);
    }
    is_safe = 0;
}

该信号量用于使任何调用acquire_access()的线程等待shared_resource_is_safe()。

互斥锁应确保每个异步线程都在等待shared_resource_is_safe()允许其运行。

但是，这不能可靠地工作。我遇到了在异步线程中对is_safe的断言失败的情况，这意味着主线程不等待异步线程调用surrender_access()。我该怎么办？

Answer 1

当dispatch_semaphore_signal（）返回0（表示没有人在等待它）时，它会增加信号量，因此下一个dispatch_semaphore_wait（）将获得信号量而无需等待。

您想要的是条件变量，而调度没有提供。可以使用信号量来构造一个。单独保存有多少可以通过互斥锁唤醒]，但是此时，您可能要考虑是否没有在挖一个更深的洞。

分派在设计时就考虑了特定的模型，您似乎正在努力颠覆这一点。也许可以通过另一种方式来获得想要的效果？

Answer 2

mevets的答案标识您的错误。如前所述，您可以使用条件变量来解决此问题：

pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond_safe = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
pthread_cond_t cond_waiters = PTHREAD_COND_INITIALIZER;
int is_safe = 0;
long waiters = 0;

void acquire_access(void)
{   
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    waiters++;
    while (!is_safe)
        pthread_cond_wait(&cond_safe, &mutex);
}

void surrender_access(void)
{   
    waiters--;
    if (!waiters)
        pthread_cond_signal(&cond_waiters);
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

void shared_resource_is_safe(void)
{   
    pthread_mutex_lock(&mutex);
    if (waiters)
    {
        is_safe = 1;
        pthread_cond_broadcast(&cond_safe);
        while (waiters)
            pthread_cond_wait(&cond_waiters, &mutex);
        is_safe = 0;
    }
    pthread_mutex_unlock(&mutex);
}

如何序列化异步pthreads代码部分

2 个答案: