操作系统 读写问题（读者优先写者优先）

操作系统要期末考了，读写问题之前一直弄不清楚，现在结合伪代码谈一下个人理解

读者优先

要求

读者优先问题:

1. 允许多个读者读取；
2. 读者在读的时候不能有写者在写；
3. 不允许多个写者同时写；
4. 如果写者申请写的时候有多个读者申请读，那么先读后写

分析

读者优先中，可以由多个写者和多个读者，那么需要用readercount和writercount记录

某时刻下存在的读者和写者数量，一旦存在读者/写者，立刻封锁startwr，直到所有count为0时再释放

需要使用以下信号量：

startwr：开启读/写进程

NowRW：现在是读者/写者的时间，可以控制Reader和Writer的顺序

Rmutex：使得多个读者依次进行

Wmutex：使得多个写者依次进行

伪代码

int Rmutex=0,Wmutex=0;
int RW=0,readercount=0,writercount=0;
int startrw=0;void Reader(){// 防止同时涌入多个Readerwait(Rmutex);readercount++;if(readercount==1){// 关键点wait(RW);}signal(Rmutex);// ---------------------wait(startrw);//start reading...siganl(startrw);// ---------------------wait(Rmutex);readercount--;if(readercount==0){signal(RW);}signal(Rmutex);}void Writer(){// 防止同时涌入多个Writerwait(Wmutex);wait(RW);writercount++;if(writercount==1){// 关键点wait(startrw);}signal(RW);signal(Wmutex);// ---------------------//start writing...// ---------------------wait(Wmutex);writercount--;if(writercount==0){signal(startrw);}signal(Wmutex);
}

关键点

为什么if(writercount1)限制的是startwr，if(readercount1)限制的是NowRW？

原因是startwr只是限制读写操作的执行，NowRW可以控制reader和writer的添加。

我们设置一组测试用例：reader、writer、reader、reader、writer

按照代码，

1.首先reader进入，封锁NowRW，注意readercount变为1，所以后面的两个writer无法添加，直接添加后面两个reader；

2.三个reader依次进行读操作

3.两个writer依次进行写操作。读者优先效果达成；

写者优先

要求

写者优先问题:

1.允许多个读者读取；

2.读者在读的时候不能有写者在写；

3.不允许多个写者同时写；

4.如果读者申请读的时候已经有写者在写或申请写，那么所有写者写完之后读者才能读

分析

其实和读者优先问题差不多，需要用readercount和writercount记录某时刻下存在的读者和写者数量，一旦存在读者/写者，立刻封锁startwr，直到所有count为0时再释放

需要使用以下信号量：

startwr：开启读/写进程

NowRW：现在是读者/写者的时间，可以控制Reader和Writer的顺序

Rmutex：使得多个读者依次进行

Wmutex：使得多个写者依次进行

伪代码（和读者优先类似，只是更换关键点的位置）

int startwr = 0, NowRW = 0, Rmutex = 0, Wmutex = 0;
int readercount = 0, writercount = 0;void Reader()
{// 防止同时涌入多个Readerwait(Rmutex);// 进入读状态wait(NowRW);//prepare for reading...readercount++;if (readercount == 1){wait(startwr);}signal(NowRW);signal(Rmutex);// -----------------------// start reading...readthings();// -----------------------wait(Rmutex);readercount--;if (readercount == 0){// 说明所有Reader已经读完，可以开始写了signal(startwr);}signal(Rmutex);
}void Writer()
{// 防止同时涌入多个Writerwait(Wmutex);writercount++;if (writercount == 1){wait(NowRW);}signal(NowRW);signal(Wmutex);// -----------------------wait(startwr);// start writingwritethings();signal(startwr);// -----------------------wait(Wmutex);writercount--;if (writercount == 0){signal(NowRW);}signal(Wmutex);
}

关键点

还是刚才那组测试用例：reader、writer、reader、reader、writer

按照代码，

1.首先reader进入，封锁NowRW，然后开始读，读之后释放NowRW；

2.然后writer进入，注意writercount变为1，所以后面的两个reader无法添加，直接添加最后一个writer

3.两个writer依次进行写操作；

4.最后的两个reader一次进行读操作

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