读者--写者问题

小鱼儿 2023-10-05 13:48 52阅读 0赞

#### 读者--写者问题 ####

*  问题描述
 *  问题分析
 *  如何实现
 *  总结

## 问题描述 ##

有读者和写者两组并发进程,共享一个文件,当两个或两个以上的读进程同时访问共享数据时不会产生副作用,但若某个写进程和其他进程(读进程或写进程)同时访问共享数据时则可能导致数据不一致的错误。

因此要求:  
①允许多个读者可以同时对文件执行读操作;  
②只允许一个写者往文件中写信息;  
③任一写者在完成写操作之前不允许其他读者或写者工作;  
④写者执行写操作前,应让已有的读者和写者全部退出。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIxMDQwNTU5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

## 问题分析 ##

![分析步骤][20201117150401769.png_pic_center]  
**两类进程:写进程、读进程**

**互斥关系:** 写进程----写进程、写进程----读进程。读进程与读进程不存在互斥问题。

①写者进程和任何进程都互斥,设置一个互斥信号量rw,在写者访问共享文件前后分别执行P、V操作。

②读者进程和写者进程也要互斥,因此读者访问共享文件前后也要对rw执行P、V操作。

③如果所有读者进程在访问共享文件之前都执行P(rw)操作,那么会导致各个读进程之间也无法同时访问文件。**读者写者问题的核心思想一一怎么处理该问题呢?**

P(rw)和BV(rw)其实就是对共享文件的“加锁”和“解锁”。既然各个读进程需要同时访问,而读进程与写进程又必须互斥访问,那么我们可以让**第一个访问文件的读进程“加锁”**,让**最后一个访问完文件的读进程“解锁”**。可以设置一个整数变量 count来记录当前有几个读进程在访问文件。

## 如何实现 ##

![算法一解决---可能导致写进程饥饿][---]

![算法二解决--不会导致写进程饥饿][--]

## 总结 ##

读者-写者问题为我们解决复杂的互斥问题提供了一个参考思路。  
其核心思想在于**设置了一个计数器 count用来记录当前正在访问共享文件的读进程数**。我们可以用count的值来判断当前进入的进程是否是第一个/最后一个读进程,从而做出不同的处理。

另外,对 count变量的检査和赋值不能一气呵成导致了一些错误,如果需要实现“一气呵成”,自然应该想到用互斥信号量。

最后,还要认真体会是如何解决“写进程饥饿”问题的。

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