¿Cómo se puede implementar una variable de condición usando semáforos?

Question

Hace un tiempo estaba pensando en cómo implementar varias primitivas de sincronización en términos de la otra. Por ejemplo, en pthreads obtienes mutexes y variables de condición, y a partir de estos puedes construir semáforos.

En la API de Windows (o al menos, versiones anteriores de la API de Windows) hay mutexes y semáforos, pero no variables de condición. Creo que debería ser posible construir variables de condición a partir de mutexes y semáforos, pero por mi vida no puedo pensar en una forma de hacerlo.

¿Alguien sabe de una buena construcción para hacer esto?

Answer 1

Aquí hay un paper from Microsoft Research [pdf] que trata exactamente sobre eso.

Answer 2

Una forma de implementar X semáforos determinados es agregar un proceso de servidor al sistema, usar semáforos para comunicarse con él, y hacer que el proceso haga todo el trabajo de implementar X. Como ejercicio académico, esto podría ser hacer trampa , pero hace el trabajo, y puede ser más robusto a la mala conducta de los procesos del cliente o a su muerte repentina.

Answer 3

Me puede estar faltando algo aquí, pero parece haber una manera más simple de implementar una condición desde un semáforo y bloqueo que la manera descrita en el 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); 
} 

Answer 4

Salida este documento: https://birrell.org/andrew/papers/ImplementingCVs.pdf

TL; DR: Usar una cola explícita.