讀者寫者問題詳解 作業系統

2021-10-12 16:37:35 字數 2737 閱讀 8656

抽象解釋

2.16.1 讀者寫者問題的三個約束條件

2.16.2 讀者寫者問題vs生產者消費者問題

不能像生/消問題那樣嚴格互斥讀者寫者雖然可以保證資料的正確,卻無法實現同時讀的特點

生產者消費者問題:資料消費後就沒有了;讀者寫者問題:資料可多次讀

生產者消費者問題:消費者彼此互斥;讀者寫者問題:讀者可以同時讀

2.16.3 解決讀者寫者問題的三種方案

策略一 讀者優先

變數設定

偽**

int readcount=

0; semaphore x =

1, wsem=1;

void

reader()

}void

writer()

}

讀者優先的相關思考

ⅰ、ⅱ語句能否互換?

答:不能,readcount的判斷一定要在鎖內,否則會出現讀寫不互斥:假設此時寫者在臨界區,第乙個讀者到來後readcount++,阻塞在p(wsem),第二個讀者到來後直接可以修改count++,導致跨過p(wsem)直接進入臨界區,讀寫不互斥。這時失去的條件是:先有乙個讀者進入臨界區時等其進入後後面的讀者才能修改count。ⅲ、ⅳ語句能否互換?

答:不能,交換後考慮最後乙個程序退出時又到來乙個讀者程序的情況:交換後readcount=0,尚未判斷if時,讀者仍會進入臨界區,判斷後釋放臨界區許可權,寫者也進入臨界區,這時讀寫不互斥。這時失去的條件是:最後乙個讀者退出臨界區時等其退出後才能修改count考慮如下程序序列(設序列中從右到左為程序先後到達順序),下列哪一種情況下可能存在寫者飢餓

1.r r r

2.w w w

3.r w

4.r r w

5.r r w r

6.w w r

7.w r r w

答:5.rrwr時有乙個r先到臨界區,後面的讀者程序在等待時會越過p(wsem)直接進入臨界區,也就是越過了w,造成寫者飢餓

策略二 公平優先

變數設定

偽**

int readcount=

0, semaphore x=l, wrsem=

1, wsem=l;

void

reader()

}void

writer()

}

與讀者優先相比

在讀者優先中,wsem只對第乙個讀者起阻塞作用,後續讀者不受其影響。為了保證按照到達順序處理,故公平優先方式設定wrsem,讀者/寫者按到達順序在wrsem上排隊。

策略三 寫者優先

變數設定

偽**

int readcount =

0, writecount =0;

semaphore x=l, y=

1, wsem=

1, rsem=l;

void

reader()

}void

writer()

}

與公平優先相比

在公平優先中,讀者和寫者都會受到wrsem的限制,而寫者優先中,由於增加了if (writecount ==1) p(rsem)的語句,當寫者到來時會比讀者優先進入臨界區,但wrrrr的情況寫者不會優先

策略四 寫者優先改進

變數設定

偽**

int readcount=

0,writecount=0;

semaphore x=l, y=

1,z=

1,wsem=

1,rsem=l;

void

reader()

}void

writer()

}

寫者優先改進方法的思考

z訊號量起到了什麼作用?

p(z)和p(rsem)能否互換位置?

不能, 否則p(z)失去限制作用

2.16.4 讀者寫者問題示例

示例一情境描述

請用p、v操作來實現東西兩端行人過橋問題分析

偽**

semaphore s =1;

//互斥訊號量

void

east_west()

}void

west_east()

}

示例二

情境描述

請用p、v操作來實現東西兩端行人過橋問題分析

偽**

int counta=

0, countb=

0;semaphore x=

1, mutexa=

1, mutexb=1;

void

east_west()

}void

west_east()

}

示例三

情境描述

請用p、v操作來實現東西兩端行人過橋問題分析

偽**

int counta=

讀者寫者問題 作業系統

動機 共享資料的訪問 兩種型別使用者 讀者 不需要修改資料 寫者 讀取和修改資料 問題的約束 允許同一時間有多個讀者,但在任何時候只有乙個寫者 當沒有寫者是讀者才能訪問資料 當沒有讀者和寫者時,寫者才能訪問資料 在任何時候只有乙個執行緒能操作共享變數 多個併發程序的資料集共享 rcount 有多少個...

作業系統 讀者 寫者問題

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