Read write mutex w C++

Question

To jest pytanie do wywiadu. Jak zaimplementować muteks do odczytu/zapisu? Będzie wiele wątków czytania i zapisywania do zasobu. Nie jestem pewien, jak to osiągnąć. Jeśli potrzebujesz informacji, daj mi znać.

Aktualizacja: Nie jestem pewien, czy moje powyższe stwierdzenie jest prawidłowe/zrozumiałe. Ale tak naprawdę chcę wiedzieć, w jaki sposób można zaimplementować wielokrotne zapisywanie i wielokrotne zapisywanie na pojedynczym obiekcie w kategoriach mutex i innych potrzebnych obiektów synchronizacji?

Answer 1

Sprawdź Dekker's algorithm.

algorytm dekkera to pierwszy znany poprawne rozwiązanie problemu wzajemnego wykluczania programowania współbieżnego . Rozwiązaniem jest przypisana holenderskiemu matematykowi Th. J. Dekker przez Edsger W. Dijkstra w jego rękopisie na temat współpracy sekwencyjnej procesów. Umożliwia dwóm wątkom na udostępnianie zasobów jednorazowych bez konfliktu , używając tylko pamięci współużytkowanej do komunikacji .

Należy zauważyć, że algorytm Dekkera stosuje technikę spinlock (a nie busy waiting).
(Th. Rozwiązanie J. Dekker, w wymienionych przez E. W. Dijkstra w Jego EWD1303 paper)

Answer 2

Krótka odpowiedź jest taka, że ​​jest to trudny zaskakująco toczyć własne blokady odczytu/zapisu. Bardzo łatwo jest przeoczyć bardzo subtelny problem z synchronizacją, który może spowodować zakleszczenie, dwa wątki, oba myśląc, że mają "wyłączną" blokadę, itp.

W skrócie, musisz zachować liczbę aktywnych czytników w dowolnym czasie. Tylko wtedy, gdy liczba aktywnych czytników wynosi zero, należy przyznać dostęp do zapisu wątku. Istnieje kilka opcji wyboru, czy czytelnicy lub scenarzyści mają pierwszeństwo. (Często chcesz dać pisarzom priorytet, przy założeniu, że pisanie odbywa się rzadziej). (Zaskakująco) trudną częścią jest upewnienie się, że żaden autor nie ma dostępu, gdy są czytelnicy, lub odwrotnie.

Istnieje doskonały artykuł MSDN, "Compound Win32 Synchronization Objects", który prowadzi użytkownika przez proces tworzenia blokady czytnika/pisarza. Zaczyna się proste, a następnie staje się bardziej skomplikowane, aby obsłużyć wszystkie narożne przypadki. Jedną z rzeczy, która wyróżniała się, było to, że pokazali próbkę, która wyglądała doskonale. Potem wyjaśnili, dlaczego tak naprawdę nie zadziała. Gdyby nie wskazali problemów, być może nigdy nie zauważylibyście. Warto przeczytać.

Mam nadzieję, że to będzie pomocne.

Answer 3

To brzmi jak trudne pytanie do wywiadu; Nie "implementowałbym" muteksu do odczytu/zapisu, w sensie pisania od zera - istnieje wiele lepszych dostępnych z półki rozwiązań. Rozsądną rzeczywistą rzeczą byłoby użycie istniejącego typu muteks. Być może to, co naprawdę chcieli wiedzieć, to w jaki sposób można by użyć takiego typu?

Answer 4

Afaik potrzebujesz albo atomowej instrukcji porównania i zamiany, albo musisz mieć możliwość wyłączenia przerwań. Zobacz Compare-and-swap na stronie wikipedia. Przynajmniej tak zaimplementuje system operacyjny. Jeśli masz system operacyjny, stań na jego barkach i użyj istniejącej biblioteki (na przykład: boost).