Come puoi implementare una variabile di condizione usando semafori?

Question

Qualche tempo fa stavo pensando a come implementare varie primitive di sincronizzazione in termini reciproci. Ad esempio, nelle pThread si ottiene mutex e variabili di condizione e da questi possono costruire semafori.

Nell'API di Windows (o almeno, versioni precedenti dell'API di Windows) ci sono mutex e semafori, ma nessuna variabile di condizione. Penso che dovrebbe essere possibile costruire variabili di condizione da mutex e semafori, ma per la mia vita non riesco proprio a pensare a un modo per farlo.

Qualcuno sa di una buona costruzione per farlo?

Answer 1

Ecco un Documento di Microsoft Research PDF] che si occupa esattamente di questo.

Answer 2

Un modo per implementare X semafori è quello di aggiungere un processo del server al sistema, utilizzare i semafori per comunicare con esso e far sì che il processo faccia tutto il duro lavoro di implementazione di X. Come esercizio accademico, questo potrebbe essere un imbroglio, ma lo fa Portare il lavoro e può essere più robusto per il comportamento scorretto dai processi del cliente o alla loro morte improvvisa.

Answer 3

Potrei perdere qualcosa qui, ma sembra che ci sia un modo più semplice per implementare una condizione da un semaforo e un blocco rispetto al modo descritto nel documento.

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);
}