适当的条件变量用法

Question

我想确定我理解条件变量是如何工作的，所以我将使用我写的程序来问我的问题。

在我的程序中，我有一个“生产者”线程（一个）和“工作线程”（几个让我们假设3）。

生产者线程“处理”一个FIFO链表，这意味着它所做的只是检查列表开头是否有一个项（在我的Req类型的程序请求中调用）（由一个全局指针指向）在我的程序中前面）如果是这样，将它分配到一个全局请求元素（称为globalReq）。

工作线程在一个循环中运行，等待处理请求，通过提取全局请求变量，将它们自己的局部变量（对于它们中的每一个都是“私有”）导致每个线程都有一个独立的堆栈 - 正确我，如果我错了），然后处理请求。

为了做到这一点，我使用互斥量和条件变量。

一个重要的注意事项是，一旦请求存在（暂时让我们假设只存在一个请求），那么工作线程中的哪一个将“关注”它（假设它们都是“自由的” - 睡觉并不重要在条件变量上）。

在提取请求并将其分配到全局请求之后，生产者线程调用pthread_cond_signal - 据我所知，它取消阻塞至少一个“阻塞”线程 - >因此它可以解除阻塞，例如2个线程。

所以我的问题是我现有的代码（下面）：

1）我怎样才能保证只有一个线程（来自工作线程）将处理请求。我是否需要在所有通用“生产者消费者”实施中添加“while check loop”？

2）如何通过qazxswpoi解锁的线程（或者如果pthread_cond_broadcast解除阻塞多个线程），在互斥锁上的内容，可能我还没有把握它...

（每个）工作线程的代码是：

pthread_cond_signal

生产者线程的代码是：

void *worker(void *arg)
{

       while(1)
       {
         printf("
 BEFORE LOCKING sthread_mutex  with thread: %d 
", syscall(SYS_gettid));
                 pthread_mutex_lock(&sthread_mutex);
         printf("
 AFTER UNLOCKING sthread_mutex  with thread: %d 
", syscall(SYS_gettid));

         printf("
 BEFORE WAITING ON cond_var with thread: %d 
", syscall(SYS_gettid));           
                 pthread_cond_wait(&cond_var,&sthread_mutex); //wait on condition variable
         printf("
 AFTER WAITING ON cond_var with thread: %d 
", syscall(SYS_gettid));            

                 printf("
 got signal for thread: %d 
",syscall(SYS_gettid));

         // extract the current request into g local variable 
             // within the "private stack" of this thread   
                 Req localReq = globalReq;  
                 pthread_mutex_unlock(&sthread_mutex);
         printf("
 AFTER UNLOCKING sthread_mutex with thread: %d 
", syscall(SYS_gettid));

            // perform the desired task
                   task(localReq);
           printf("
 BEFORE calling sem_post with thread: %d 
", syscall(SYS_gettid));
           sem_post(&sem);

       } // end while (1)

} // end of worker thread function

另一个问题：

生产者线程在全局信号量上调用void *producer(void *arg) { while(1) { if(front != NULL) // queue not empty { // go to sleep if all "worker threads" are occuipied // or decrement number of free "worker threads" threads by 1 printf(" schedualer thread BEFORE calling sem_wait on sem "); sem_wait(&sem); // lock the sthread mutex in order to "synchronize" with the // "worker threads"... printf(" schedualer thread BEFORE locking sthread_mutex "); pthread_mutex_lock(&sthread_mutex); printf(" schedualer thread AFTER locking sthread_mutex "); globalReq = extract_element(); // this is the global request variable // notify the worker threads that an "arriving request" needed to // be taking care of printf(" schedualer thread BEFORE calling signal on cond_var "); // pthread_cond_signal(&cond_var); pthread_cond_broadcast(&cond_var); printf(" schedualer thread AFTER calling signal on cond_var "); // unlock the smutex printf(" schedualer thread BEFORE UNLOCKING sthread_mutex "); pthread_mutex_unlock(&sthread_mutex); printf(" schedualer thread AFTER UNLOCKING sthread_mutex "); } // queue not empty else continue; } // end while (1) } // end of producer（在工作线程的数量开始时初始化，在本例中为3），以便自己指示当前有多少工作线程处理请求，并完成这个“机制”，工作线程，一旦完成处理他们“赢了”的请求（当争用条件变量时），调用sem_wait来指示“另一个工作线程可用”

3）这是实现这种“发信号通知有多少可用工作线程”的正确（良好/有效）方式吗？

4）通过// *段落中提到的生产者和工人线程共享的全局变量“传递”请求有什么好处和缺点？传递它是一种明智的方式，或者最好“只是”创建一个“新的请求变量”（在使用malloc的堆上），它将为每个工作线程和请求“专用”（并且还在其中释放它）每个工作线程一旦完成为请求服务）？

5）如果您对这段代码有任何其他意见（好的或坏的），请随时向我表明。

编辑：

大家好，

一些额外的问题：

除了生产者和工作者线程之外，还有一个叫做监听器的另一个THREAD，它只能用于插入到达链表（FIFO队列）的请求，所以它实际上并不是之前提到的生产者的任务。。

所以我的新问题是：

8）关于我的程序的附加信息，我用信号量组成的“信令机制”是否有效？

9）由生产者和监听器线程管理的链表有两个全局指针sem_post和front分别指向链表的头部和尾部（列表的头部是第一个要处理的请求）。

下面是监听器线程执行的插入函数的实现，以及生产者线程执行的“提取”功能。

为了在“队列”（链接列表）上同步这两个线程，我使用了一个名为qmutex的共享互斥锁。

我的问题是，关于下面的两个代码，在每个函数中“放置”互斥锁（锁定和解锁）的“最佳”位置在哪里？

非常感谢，

盖伊。

插入功能：

rear

提取功能：

void insertion(void *toInsert)
{

    struct getInfo *req = (struct getInfo *)toInsert;
        newNode = (N*)malloc(sizeof(N));
        newNode->req = req;
        newNode->next = NULL;

    // WHERE SHULD I LOCK (AND UNLOCK) THE  QUEUE MUTEX ????????????????????????
        if(front == NULL)
    {
        front = newNode;
        printf("empty list - insert as head 
");     
    }

        else
    {
        rear->next = newNode;
        printf(" NOT AN EMPTY list - insert as last node 
");
    }

        rear = newNode;
}  // end of insertion

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