c - 每个线程都有唯一的信号量

Question

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，它会随机醒来，检查有多少个以及什么类型的线程正在等待向他报告(工作 Sprite 和收集 Sprite )

我制作的是工作 Sprite 和收集 Sprite 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);
    }
}

因此，这里 Sprite 计数受到保护，因为线程只能在 elveCountMutex 锁定时访问计数器。我可以理解这一点，而且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，一旦信号量达到值 0，线程就会阻塞。任何大于 0 的值都不会阻塞它，负值表示有多少线程正在等待信号量解锁。

因此，一旦线程运行完成，它们就会减少信号量并阻塞。

但是，我似乎无法理解作业的这一部分:

要开始收集 session ，至少需要一名工作 Sprite 和三名收集 Sprite 。 • 如果有足够多的 Sprite 出席，两个 session 都可以开始，收集 session 始终具有优先权，并且所有不再需要的工作 Sprite 都会恢复工作。

假设我有 3 个工作 Sprite ，而我只需要 1 个，如何释放剩余的 2 个线程？我需要为每个线程使用单独的信号量吗？或者我错过了什么？

编辑:我的错，我完全忘记告诉圣诞老人实现。 圣诞老人醒来并释放信号量，这样:

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;
      }
   }

Answer 1

我不明白你对信号量的管理

在

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

获取但从未释放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);
    }
}

获取但从未释放elveCountMutex和workElfSem，并且处于无限循环中。 collectingElf 也(尝试)获取 elveCountMutex 但在 workingElf 中转一圈后我将无法做到这一点

如果你的信号量不是递归的，workingElf也会在一轮后被阻塞，因为无法再次获取信号量。如果信号量是递归的，则不能达到无限深度，并且 workingElf 将在足够的循环后阻止自身