pthreadによる並列処理のセマフォによる排他制御

Question

前提・実現したいこと

Cのpthreadの並列処理の以下のコードをセマフォで排他制御を行うように指示されたのですが、方法が検討ついていません。アドバイスいただけますでしょうか

該当のソースコード

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

int val = 0;
int sum = 0;

void do_work(int *p)
{
  int i, tmp;

  for (i = 0; i < 10; i++) {
    if (val == 5) {
      tmp = sum++;
      printf("thread(%d): reached! sum=%d->%d\n", *p, tmp, sum);
      val = 1;
    }
    else
      val++;
    printf("thread(%d): val=%d sum=%d\n", *p, val, sum);
  }
}

int main()
{
  pthread_t thread1, thread2;
  int id1, id2, i;

  id1 = 1, id2 = 2;

  pthread_create(&thread1,
                 NULL,
                 (void *) do_work,
                 (int *) &id1);

  pthread_create(&thread2,
                 NULL,
                 (void *) do_work,
                 (int *) &id2);

  pthread_join(thread1, NULL);
  pthread_join(thread2, NULL);
  exit(0);
}

Comments

[dodox86]

pthreadライブラリにはセマフォを扱う関数はありません。似たような排他制御を行うものとして、ミューテックス(mutex)があります。
https://linuxjm.osdn.jp/html/glibc-linuxthreads/man3/pthread_mutex_lock.3.html
あくまでpthreadライブラリを使うのか、それともPOSIXのセマフォ関数を使うかで、コードは変わってきます。
https://linuxjm.osdn.jp/html/LDP_man-pages/man7/sem_overview.7.html

[episteme]

排他制御によってdata-raceを抑止する対象はどれですか?
極論すれば、一方が動いている間他方を完全に待たせてしまうのも排他です。
# 要は要件不足。なにを/どうしたいのか説明して。

[episteme]

セマフォはもっぱらプロセス跨いだ排他に使うもんやし。
スレッド間の排他に使うのは構わんけど、より軽いmutexで済むならmutexオススメ。

Answer 1

mutexならこんなカンジ?

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

pthread_mutex_t mtx;
int val = 0;
int sum = 0;

void do_work(int *p)
{
    int i, tmp;

    for (i = 0; i < 10; i++) {
        pthread_mutex_lock(&mtx);
        if (val == 5) {
            tmp = sum++;
            printf("thread(%d): reached! sum=%d->%d\n", *p, tmp, sum);
            val = 1;
        }
        else
            val++;
        printf("thread(%d): val=%d sum=%d\n", *p, val, sum);
        pthread_mutex_unlock(&mtx);
    }
}

int main()
{
    pthread_t thread1, thread2;
    int id1, id2, i;

    pthread_mutex_init(&mtx, NULL);
    id1 = 1, id2 = 2;

    pthread_create(&thread1,
        NULL,
        (void *)do_work,
        (int *)&id1);

    pthread_create(&thread2,
        NULL,
        (void *)do_work,
        (int *)&id2);

    pthread_join(thread1, NULL);
    pthread_join(thread2, NULL);

    pthread_mutex_destroy(&mtx);

    exit(0);
}