C 多线程同步

我正在使用glibc pthreads库编写一个多线程应用程序。我有3个pthread——其中一个称为“调度器”，另外两个称为“工作线程”和主线程。主线程侦听事件并将它们放入队列中。然后调度程序线程将它们分派到工作队列。工作线程从工作队列中拾取事件并执行。问题是，有时必须在主线程中执行事件，以防止主要的数据争用。因此，我需要一种机制，在接收到特殊事件时暂停主线程，并等待所有工作人员完成其工作，然后执行此事件

为了做到这一点，我使用了一个受互斥保护的整数，由工作线程设置和重置whos位。当工作进程在其队列中找不到作业时，它会将其位设置为0。如果有作业，则它将其位标记为1。这个想法是，如果其中一个工人正在运行，那么整数是！=0现在，当主线程想要暂停自身以便工作线程完成时，它将执行一个条件等待，直到整数变为0。工作线程在重置其位时将检查整数是否变为0。如果为true，则它将向主线程发送信号。在这一点上，我希望所有工人在他们的队列中都没有作业，因此主线程可以执行特殊事件。因为主线程负责将事件排队到第一个队列，所以我们保证不会有任何事件潜入工作线程

伪代码如下所示

int pause_threads() => the one called from main thread.  
{  
  pthread_mutex_lock(pause_thread_lock));  

  while (pthread_states != 0) {  
  pthread_cond_wait(pause_mthread_cond), pause_thread_lock));  
  }  

}  

int thread_resume()  => called after the special event is executed by main thread.  
{  
  pthread_mutex_unlock(pause_thread_lock));  
}  

int thread_set_state_wait(index) => index is id 0,1 for each worker  
{  
 pthread_mutex_lock(pause_thread_lock));  
 (thread_states) &= (~(MTHREAD_THR_STATE_RUNNING << index));  
  if (pthread_states == 0)  
     pthread_cond_signal(pause_thread_cond));  
  pthread_mutex_unlock(&(pause_thread_lock));  
}  

 int thread_set_state_running(index)  
{  
   pthread_mutex_lock(pause_thread_lock));  
  (pthread_states) |= (MTHREAD_THR_STATE_RUNNING << index);  
   pthread_mutex_unlock(pause_thread_lock));  

}   

int pause_threads（）=>从主线程调用的线程。
{  
pthread_mutex_lock（pause_thread_lock））；
而（pthread_states！=0）{
pthread_cond_wait（pause_mthread_cond），pause_thread_lock）；
}  
}  
int thread_resume（）=>在主线程执行特殊事件后调用。
{  
pthread_mutex_unlock（暂停_线程_锁））；
}  
int-thread\u-set\u-state\u-wait（index）=>每个工作线程的索引id为0,1
{  
pthread_mutex_lock（pause_thread_lock））；
（thread_states）&=（~（MTHREAD_THR_STATE_RUNNING这是一个棘手的问题。当您的主例程将进入关键部分时，它需要确保：

调度程序不会安排更多的工作
工人们完成了他们的工作
这两种机制都需要其他线程的确认。如果您建立某种消息传递机制或使用预先存在的机制，那么将其作为通信问题写出来可能会更容易。不过，使用标准的互斥体和condvar集，您可能会将其结构如下：


调度程序
安排工作时，在飞行中增加作业（由互斥锁锁定）

工人
完成工作和广播时减少飞行中的作业（由互斥锁锁定）

主要
当它需要一个临界段时，它设置一个标志（由互斥锁锁定）表示临界段正在进行，并在一个condvar上广播此状态已更改
设置一个标志（也被锁定），表示条目正在进行并广播状态更改
它通过将标志设置为零，等待调度程序确认正在进行的条目condvar
它在飞行中等待工作人员完成
取消设置正在进行的进程并广播以取消阻止计划程序

调度程序
在开始工作之前或在condvar上进行检查，以查看main是否要进入
取消设置条目进行中标志并广播以确认
等待main完成的关键进行中condvar


当所有这些都准备就绪后，main可以确保不再计划更多的工作，并且所有正在进行的工作都已完成。它可以完成它的工作，然后取消阻止计划程序。
错误的同步原语。使用信号量。@n.m.为什么要使用信号量？等待条件是条件变量的作用。@victorram you ne“我不希望使用任何多线程同步机制，如（信号量、互斥）。”…此时，我希望所有工人在他们的队列中都没有作业…”为什么？队列中可能还有一些内容。对我来说，这看起来很好。当其中一个队列中有一个静态事件时，可能存在竞争条件。主线程停止生成新事件，等待所有工作线程空闲（片刻）然后开始处理事件，但在下一刻，工作线程可以从仍然满的队列中抓取事件。将其与信号量解决方案进行比较。从初始值2开始。工作线程：P；do work；V.主线程，临界区：P；P；do work；V；V.调度器：退后观看节目。@n.m.确实如此。但是，这并不是g我让调度器能够灵活地运行当前工作负载所需的尽可能多的线程，因此从长远来看，这可能不是一个好的解决方案。当然，有很多方法可以简化我编写的内容。为什么，也很容易将这种可能性结合起来。在这种情况下，例如，调度器代表主线程执行P/V操作；t主线程必须要求调度程序将正在运行的线程数设置为0。因为它们之间已经有了通信通道，所以应该很容易实现。使用Kyle的“正在运行的作业”思想，我们可以使它更简单。因为主线程控制传递给调度程序的事件，所以它可以直接影响调度程序。所以算法是这样的：1.当主线程将事件传递给调度程序时，它会增加飞行中的作业2.工作线程在处理事件时会减少飞行中的作业3.当主线程想要处理特殊事件时，它会有条件地等待飞行中的作业变为零4.当飞行中的作业变为0时，工作线程会减少投射信号。即使Main没有执行条件等待，也会发生这种情况。