C中的组合信号量和自旋锁？答案

【问题标题】：Combination Semaphore and Spin Lock in C?C中的组合信号量和自旋锁？
【发布时间】：2012-09-21 14:08:31
【问题描述】：

是否可以在 C 中构建一种组合的信号量/自旋锁？

也就是说，我想要一个支持的线程控制结构：

定期唤醒线程以检查某些变量的状态。（像自旋锁）
如果结构的状态被另一个线程（如 sem_wait/sem_post）更改，则自动提前唤醒线程。

例如在这样的程序中：

家长：

while(something){
    //do some stuff here.
    sem_post(child_sem);
    sem_wait(parent_sem);
}

孩子：

while(something_else){
    sem_wait(child_sem);
    //do some other stuff here.
    sem_post(parent_sem);

}

如果孩子未能在 5 秒内设置 parent_sem，我希望父母解除阻塞，但如果孩子提前设置了 parent_sem，我也希望在 5 秒过去之前解除阻塞，同时最大限度地减少检查和重新花费的 CPU 周期数在这 5 秒内检查 parent_sem 的状态。我知道我可以使用自旋锁来做到这一点，但是将等待时间设置为高（即 1 秒）意味着大部分时间浪费了将近 1 秒。将其设置为低（例如 100 毫秒）意味着在孩子超时的情况下进行 50 次检查。这些都不是一个好的解决方案。

【问题讨论】：

“定期唤醒线程以检查某个变量的状态。（如自旋锁）”自旋锁有时不会唤醒线程，因为自旋锁是一个锁，当被持有时，保持 CPU 旋转（即使用所有 CPU）一小段时间，直到锁被释放。主要用于持有时间很短的锁

标签： c concurrency semaphore spinlock

【解决方案1】：

这正是定时锁的用途。根据您的图书馆，它们可能可用也可能不可用。

你的例子：

家长：

while(something){
    //do some stuff here.
    sem_post(child_sem);
    while (sem_timed_wait(parent_sem, MAX_WAIT_TIME) == TIMEOUT)
        // check whether you should still continue waiting
}

孩子：

while(something_else){
    while (sem_timed_wait(child_sem, MAX_WAIT_TIME) == TIMEOUT)
        // check whether you should still continue waiting
    //do some other stuff here.
    sem_post(parent_sem);
}

我已使用此方法来提高线程的稳健性。也就是说，您不希望您的线程被无限期地阻塞，因为可能存在错误并且您想终止它们，或者您可能只是想要求它们退出。另一方面，您希望尽快醒来。

此解决方案同时满足这两个条件。

【讨论】：

是的，看起来这正是我想要的。谢谢！