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c - 每个线程的唯一信号量

问题描述

我被分配了“圣诞老人”信号量问题的修改版本。 圣诞老人是一个线程，它随机醒来检查有多少和什么样的线程在等待向他报告（工作精灵和收集精灵）

我所做的是工作精灵和收集精灵线程：

void *collectingElf(void *arg, int semaphoreIndex) {
    while (1) {
        sem_wait(&elveCountMutex);                          //semaphore for critical section, the number of elves
        printf("\nCollecting! %d\n", (int) pthread_self()); // thread is collecting stuff
        sleep((unsigned int) (rand() % 4));                           // thread sleeps for a random amount of time

        printf("Done collecting! %d\n", (int) pthread_self());    // Print process ID, just for easier tracking
        sem_post(&elveCountMutex);                            // Release the elve count semaphore
        sem_wait(&collectingElveSem);

    }
}

void *workingElf(void *arg)                             //same as collecting elf
{
    while (1) {
        sem_wait(&elveCountMutex);
        printf("\nWorking! %d\n", pthread_self());
        sleep(1);
        workingElveCount++;
        printf("Done working! %d\n", pthread_self());
        sem_wait(&workElfSem);
        sem_post(&elveCountMutex);
    }
}

所以这里精灵计数受到保护，因为线程只能在elveCountMutex被锁定时访问计数器。这是我能理解的，这似乎是合乎逻辑的。之后线程应该阻塞并等待圣诞老人解除阻塞。因此，根据我的阅读，一旦信号量达到 0 值，线程就会阻塞。任何大于 0 的都不会阻塞它，负值表示有多少线程在等待信号量被解锁。

因此，一旦线程运行完成，它们就会递减信号量并阻塞。

但是，我似乎无法掌握的是作业的这一部分：

要开始收集会议，至少需要一个工作精灵和三个收集精灵。• 如果有足够多的精灵在场，两个会议都可以开始，则收集会议始终具有优先权，所有不再需要的工作精灵恢复工作。

假设我有 3 个工作精灵，而我只需要 1 个，如何释放剩余的 2 个线程？每个线程都需要一个单独的信号量吗？还是我错过了什么？

编辑：我的错，我完全忘了告诉圣诞老人的实施。 Santa以这种方式唤醒并释放信号量：

void* Santa(void *arg)
{
   while (1) {
      sleep((unsigned)rand() % 4);                                  //Santa sleeps randomly between 0 and 3 seconds;
      sem_wait(&elveCountMutex);                                      //access both elf counters
      if(workingElveCount>=2 && collectingElveCount >= 3)            //decide which meeting should commence
      {
         int releaseWorkElveCount = workingElveCount-1;
         for(int i = 0;i<releaseWorkElveCount;i++)
         {
            sem_post(&workElfSem);
         }
         sleep(5);
         collectingMeeting(&collectingMeetingThread);                //This just prints that we are in a collecting meeting 
         pthread_join(collectingMeetingThread,0);
         sem_wait(&elveCountMutex);
         for(int i=0;i<workingElveCount;i++)
         {
             sem_post(&workElfSem);
         }
         for(int i=0;i<collectingElveCount;i++)
         {
             sem_post(&collectingElveSem);
         }
         workingElveCount=0;
         collectingElveCount=0;
      }
   }

标签： cmultithreadingsemaphore

解决方案

我不明白你对信号量的管理

在

void *collectingElf(void *arg, int semaphoreIndex) {
    while (1) {
        ...
        sem_wait(&collectingElveSem);
    }
}

获得但从未释放collectingElveSem，并且处于无限循环中？

在

void *workingElf(void *arg)                             //same as collecting elf
{
    while (1) {
        sem_wait(&elveCountMutex);
        ...
        sem_wait(&workElfSem);
    }
}

得到但从不释放elveCountMutexand workElfSem，并且在无限循环中。collectingElf也（试图）得到elveCountMutex，但我一转身就做不到workingElf

如果你的信号量不是递归的workingElf，一转后也会被阻塞，因为无法再次获得信号量。如果信号量是递归的，这不可能是无限深的，并且workingElf会在足够多的循环后自行阻塞

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