単純なプロデューサ - コンシューマの問題ですが、プロデューサは古いバッファを更新します

Question

私は2つのバッファを持っているとしましょう。プロデューサはバッファ＃1を満たし、次いでバッファ＃2を で満たす。消費者は一度に1つのバッファを消費し、それは非常に遅いです（ ）。それはバッファ＃1を消費している間、プロデューサは別のバッファ を埋める準備ができていますが、それらはすべていっぱいであり、コンシューマは＃1でまだ完了していません 。だから、プロデューサーは待っています。

代わりに、私はプロデューサーに "フリー"バッファーを更新してもらいたいです。 つまり、消費者がバッファ＃1を消費している間に、プロデューサ は、準備が整うとすぐにバッファ＃2に新しいデータを書き込む必要があります（ "古い"データが上書きされて失われます）。コンシューマが＃1でまだ を終了していない場合、プロデューサに書き込むデータがさらにある場合は、 ＃2のように書く必要があります。 消費者が最終的に＃1のすべてのデータを消費すると、 は即座にバッファ＃2の新しく書き込まれたデータを消費し始め、 となり、プロデューサは＃1の更新を継続する必要があります。

（プロデューサーがビデオフレームを高速でリアルタイムで取得しているとしますが、消費者はゆっくりと精緻化していますが、消費者は フレームをスキップしても構わないと考えています。代わりに、毎フレーム を取得する必要があるため、遅くしたり待機したりすることはできません。

セマフォでこのようなことを行う方法はありますか？並行性に問題がありますか？ そして、その場合、 この問題をn> 2のバッファにまで拡張することは可能ですか？

ありがとうございます！

Answer 1

まあ、バッファのバッファ（キュー）を持つことができます。どのバッファが使用されているかを判断するための同期型キュー構造のタイプ。これは、n> = 2のバッファで動作します。

プロデューサーはバッファ1に書き込みを開始しますが、キューからは削除しません。コンシューマはバッファ1から消費を開始し、それをキューから削除します。バッファー1がいっぱいになると、プロデューサーはキューをチェックして使用可能なバッファーを確認し、バッファー2のみが使用可能であることを確認します。プロデューサはバッファ2に書き出しを開始します。バッファ2がいっぱいになったら、キューを再度チェックして、バッファ2がまだ使用可能であることを確認します。消費者はバッファ1で完了すると、バッファ2をキューから除去し、バッファ1を元に戻す。プロデューサが2で終了すると、バッファ1だけが使用可能であり、バッファ1に書き込むことを開始します。私はこれがあなたが描いていたものであることを望みます。 （私はセマフォだけを扱うのは好きではない、より高いデータ構造、例えばキューを使うことを好む。

複数のプロデューサを処理するには、別のキューを導入して、どのバッファがプロデューサによって使用されているかを判断します。今はプロデューサキューとコンシューマキューがあり、あなたの状況をすべて処理すると思います。