Имитация сопрограмм с потоками POSIX (в схеме guile) - PullRequest
Новая
       18

Имитация сопрограмм с потоками POSIX (в схеме guile)

0 голосов
/ 05 января 2019

Вчера я сказал, что мьютекс с условными переменными аналогичен идее сопрограммы, если поток вызывающей стороны ожидает, пока поток вызываемой программы не выдаст сигнал на его выполнение.

Идея состоит в том, чтобы иметь 2 потока с взаимодействующим способом, с мьютексом, представляющим "блокировку выполнения".

Пытался проверить идею по моей любимой схеме. Реализация работала нормально, пока я не расширил идею до 2 потоков. Потоки немного вышли из строя, когда количество итераций увеличивается до 8000 раз.

Я действительно не мог понять, почему иногда темы находятся в неправильном порядке. Если они это сделают, программа вообще не должна была работать, так как при обоюдном ожидании должна возникать тупиковая ситуация, если алгоритм программы неверен. действительно заинтересован в понимании.

Вот код на данный момент: 

(use-modules (ice-9 threads))

(define mtx1 (make-mutex))
(define mtx2 (make-mutex))
(define cv1 (make-condition-variable)) ;; cv1: B -> A
(define cv2 (make-condition-variable)) ;; cv2: B -> C
(define cv3 (make-condition-variable)) ;; cv3: A -> B
(define cv4 (make-condition-variable)) ;; cv4: C -> B
(define v 0)

(lock-mutex mtx1) ;; block t1
(lock-mutex mtx2) ;; block t2

(define (B->A)
  (signal-condition-variable cv1) ;; signal B -> A is going to happen
  (wait-condition-variable cv3 mtx1)) ;; release mtx1 and wait for A -> B

(define (B->C)
  (signal-condition-variable cv2) ;; signal B -> C is going to happen
  (wait-condition-variable cv4 mtx2)) ;; release mtx2 and wait for C -> B

(define (A->B)
  (signal-condition-variable cv3) ;; signal A -> B is going to happen
  (wait-condition-variable cv1 mtx1)) ;; release mtx1 and wait for B -> A

(define (C->B)
  (signal-condition-variable cv4) ;; signal C -> B is going to happen
  (wait-condition-variable cv2 mtx2)) ;; release mtx2 and wait for B -> C

(call-with-new-thread
 (lambda ()
   (lock-mutex mtx1) ;; wait for B release mtx1
   (let A ()
     (A->B)
     (set! v (+ v 1))
     (format #t "A: v=~a~%" v)
     (A))))

(call-with-new-thread
 (lambda ()
   (lock-mutex mtx2) ;; wait for B to release mtx2
   (let C ()
     (C->B)
     (set! v (+ v 1))
     (format #t "C: v=~a~%" v)
     (C))))

(wait-condition-variable cv3 mtx1) ;; trigger first execution of A, resume by A->B
(wait-condition-variable cv4 mtx2) ;; trigger first execution of C, resume by C->B

(let B ()
  (set! v (+ v 1))
  (format #t "B: v=~a~%" v)
  (B->A)
  (B->C)
  (B))

и вы можете использовать фрагмент оболочки, чтобы протестировать программу и посмотреть, как она работает неправильно: 

for (( i=1 ; ; i+=1 )) do
  echo "=== Run $i ==="
  MD5_1=$(guile message.scm |tee "/tmp/message_$i.txt" |head -10000 |md5sum)
  if [[ $i -gt 1 && "$MD5_2" != "$MD5_1" ]]; then 
    echo "bug"
    break
  fi
  MD5_2="$MD5_1"
done

Я реализовал эквивалентную версию C. Кажется, что он работает правильно в соответствии с логикой! 

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

pthread_mutex_t mtx1 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_mutex_t mtx2 = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;
pthread_cond_t cv1;
pthread_cond_t cv2;
pthread_cond_t cv3;
pthread_cond_t cv4;
int v = 0;

void BA(void) {
  pthread_cond_signal(&cv1);
  pthread_cond_wait(&cv3, &mtx1);
}

void AB(void) {
  pthread_cond_signal(&cv3);
  pthread_cond_wait(&cv1, &mtx1);
}

void BC(void) {
  pthread_cond_signal(&cv2);
  pthread_cond_wait(&cv4, &mtx2);
}

void CB(void) {
  pthread_cond_signal(&cv4);
  pthread_cond_wait(&cv2, &mtx2);
}

void *A(void *args) {
  pthread_mutex_lock(&mtx1);
  for (;;) {
    AB();
    v += 1;
    printf("A: v=%d\n", v);
  }
}

void *C(void *args) {
  pthread_mutex_lock(&mtx2);
  for (;;) {
    CB();
    v += 1;
    printf("C: v=%d\n", v);
  }
}

int main() {
  pthread_t t1, t2;

  pthread_mutex_lock(&mtx1);
  pthread_mutex_lock(&mtx2);

  pthread_create(&t1, NULL, A, NULL);
  pthread_create(&t2, NULL, C, NULL);

  pthread_cond_wait(&cv3, &mtx1);
  pthread_cond_wait(&cv4, &mtx2);

  for (;;) {
    v += 1;
    printf("B: v=%d\n", v);
    BA();
    BC();
  }

  return 0;
}

1 Ответ

0 голосов
/ 05 января 2019

С помощью другой реализации C это означает, что схема guile не работает должным образом.

Реализация C работает так, как задумано.

...