使用信号量实现N进程屏障的修改

Question

最近我遇到了一个问题，它与第一读者/写者问题非常相似。

使用信号量实现N进程屏障

我正在尝试修改它，以确保它可以重复使用并正常工作。

n = the number of threads
count = 0
mutex = Semaphore(1)
barrier = Semaphore(0)


mutex.wait()
count = count + 1
if (count == n){ barrier.signal()}
mutex.signal()

barrier.wait()

mutex.wait()
count=count-1
barrier.signal()
if(count==0){ barrier.wait()}
mutex.signal()

这个对吗？

我在想是否有一些我没有发现的错误。

- 王智寬

Answer 1

你的伪代码正确地将屏障返回到初始状态。不重要的建议：替换

。

barrier.signal()
if(count==0){ barrier.wait()}

以我的看法，更易读

if(count!=0){ barrier.signal()} //if anyone left pending barrier, release it

然而，在使用屏障时可能会遇到一些坑。所述的屏障有两种状态：

1. 停止每个线程，直到它们全部处于挂起状态。
2. 恢复每个线程，直到它们全部处于运行状态。

没有保护措施来防止混淆这两种状态：有些线程正在被恢复，而其他线程已经再次进入第一个阶段。例如，您有一堆线程，它们执行一些操作，然后在屏障上同步。每个线程的主体将是：

while (!exit_condition) {
  do_some_stuff();
  pend_barrier(); // implementation from current question
}

程序员期望所有线程对于 do_some_stuff() 的调用次数是相同的。根据时机可能会发生或不发生以下情况：第一个从屏障中释放的线程在所有线程离开屏障之前完成了 do_some_stuff() 的计算，因此它将第二次重新进入挂起状态。结果他将与当前屏障释放迭代中的其他线程一起被释放，并且将再次调用 do_some_stuff()（至少一次）。

- nnovich-OK

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