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Estou acostumado a programar usando esse while em problemas que envolvem sincronização de threds pois é assim que as API's geralmente pedem para fazer, mas nunca me questionei o por quê de ser assim. Estou fazendo um curso de sistemas operacionais para rever os conceitos que aprendi na universidade e me deparei com esta dúvida.

exemplo de um cenário produtor-consumidor

Este breve vídeo (em inglês) fala sobre exclusão mútua e o clássico produtor-consumidor. Nele, a professora diz que o consumidor deve esperar em um loop while (condição) até que ele seja notificado por um produtor. Por quê não utilizar um simples if ao invés de um while?

O problema abordado no vídeo é o seguinte: Os produtores (threads concorrentes) adicionam valores na lista e quando esta lista enche, o consimidor é notificado. O consimidor deve então exibir o conteúdo da lista e depois limpá-la.

No vídeo, ela diz também que a implementação do wait deve fazer um unlock no mutex m e logo depois fazer um lock novamente. Não entendi a necessidade desse unlock/lock dentro do wait.

Alguém pode me esclarecer estas duas dúvidas? Se possível, exemplificar em C.

1 Resposta 1

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Achei a resposta para a pergunta. Basicamente ela foi respondida no próprio curso neste vídeo.

O while é necessário porque pode haver mais de um consumer. Quando uma thread consumer T1 que está bloqueada em um wait é despertada, não há nenhuma garantia de que será esta mesma thread T1 a próxima que conseguirá fazer o lock do mutex. Nesse intervalo de tempo uma outra thread consumer T2 poderia ter adquirido o lock e limpado a lista. Se fosse um if ao invés de um while, caso a thread T1 conseguisse adquirir o lock logo após T2 limpar a lista, T1 iria refazer uma operação que já havia sido feita por T2. Nesse exemplo em especial não haveriam maiores problemas, pois o consumer apenas printa e limpa a lista, nenhuma operação "crucial" é feita.

No vídeo, ela diz também que a implementação do wait deve fazer um unlock no mutex m e logo depois fazer um lock novamente. Não entendi a necessidade desse unlock/lock dentro do wait.

A resposta para essa questão é que se o wait não fizesse o unlock, todas as outras threads que tentassem fazer o lock desse mutex não iriam conseguir, pois o wait estaria com o lock, ou seja, haveria um deadlock. Por isso que o wait deve fazer um unlock no mutex. A implementação do wait deve se certificar de colocar na lista de espera a thread que requisitou o lock, liberar o mutex para que outras threads possam fazer locks, esperar até que a variável condicional list_full seja sinalizada e então remover a thread da lista e readquirir o lock do mutex para que a seção crítica print_and_remove_all() possa ser executada com segurança.

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