资源获取和 pthreads

Question

我正在按递增顺序获取一些资源。哪个版本更好？有人告诉我，#2 会导致需要更高编号资源的线程饥饿。这是真的？如果是，如何以及为什么？

a[] sorted array 

1.

for(int i = 1; i < N; ++i) {
  lock(mutex)
  while(!resource_available[a[i]]) {
    pthread_cond_wait(&cond_w[a[i]], &mutex);
  }
  resource_available[a[i]] = 0;
  unlock(mutex)
}

2.

lock(mutex)
for(int i = 1; i < N; ++i) {
  while(!resource_available[a[i]]) {
    pthread_cond_wait(&cond_w[a[i]], &mutex);
  }
  resource_available[a[i]] = 0;
}
unlock(mutex)

编辑： 事实证明，您释放资源的顺序会有所不同，而不是高于构造。如果您按照收到它们的顺序释放它们，则会发生饥饿，如果相反，则可能不会。

Answer 1

两者实际上是等效的，因为在示例 1 中，线程几乎总是会在解锁后立即重新获取互斥锁，而不会立即休眠，因为两者之间只有两个表达式。

Answer 2

当资源总是可用并且 pthread_cond_wait 不需要运行时，它会导致更多的饥饿。在这种情况下，您将拥有整个循环的互斥锁。因此，如果 N 非常大，那么通过锁定在整个循环之外，您可能会饿死需要互斥锁的其他线程。

锁定最小的必要区域通常是个好主意，以避免其他线程的饥饿和死锁。

当有人来维护这个循环时，也要考虑一下。在 for 循环的主体中添加一些额外的 if 语句/函数调用并创建更多的饥饿将非常容易。维护者可能很容易错过代码中的锁定。你最好通过创建一个负责获取资源 i 的函数来防止这种情况。此函数将负责所有锁定，消除调用代码扩展临界区大小的任何机会。

 // blocks till resource resourceNum is obtained
 void acquire_resource(int resourceNum)
 {
     lock(mutex)
     while(!resource_available[a[i]]) {
       pthread_cond_wait(&cond_w[a[i]], &mutex);
     }
     unlock(mutex)
 }

 for(int i = 1; i < N; ++i) {
     acquire_resource(i);
 }

Answer 3

我将在 resource_available 函数中进行锁定和解锁，然后仅在等待之前锁定 - 之后立即解锁。