经典同步问题

读者写者问题

背景：有多个读者，也有多个写者。要保证其互斥性。要求应用对应的PV操作实现。

定义：

P,V操作均为原子操作
原子操作是在执行的过程中，要么全做，要么全不做，不可被CPU打断
P操作：简单说就是对一个信号量进行减一，如果小于零，表示当前无资源可用。等待
V操作：简单说就是对一个信号量进行加一。
信号量：一定程度上表征资源（不可抢占）的数目。

假设题目：

有多个人正在写文件，而在同一个系统给下有多个用户在读文件。试用PV操作模拟，并保证之间的互斥性。

注：与上篇文章生产者消费者有不同，因为读者可以同时进入临界区。换句话说：
如果有写者，那就不允许有其他的写者与读者。
但是如果有读者，那么只允许没有写者。

先亮代码

因为有两种情况，所以需要两个信号量，一个为二值信号量，一个为多值信号量

初始化：
writeMutex = 0readerNumber = 0//当前系统中读者的个数

Writer(){repeat:P(writeMutex);写操作V(writeMutex);
}

Reader(){repeat:if(readerNumber==0)P(writeMutex);readerNumber++;读操作readerNumber--;if(readerNumber==0)V(writeMutex);
}

为了优化，避免出现++ --的时候出现切换，需要额外定义一个信号量，去保证这个++ – 的过程是互斥的。
即:

Reader(){repeat:P(cntMutex);if(readerNumber==0)P(writeMutex);readerNumber++;V(cntMutex);读操作P(cntMutex);readerNumber--;if(readerNumber==0)V(writeMutex);V(cntMutex);
}

解释：
在读者优先的读者写者问题的时候。我们需要让写者唯一进入，让读者不互斥进入。
相比于生产者消费者问题上，我们就不是单纯的通过一个锁控制进入互斥就可以了。
这里设计的比较妙的是

if(readerNumber==0)P(writeMutex);

这里设计是跟下面释放锁所对应的。这里判断的是，如果当前是第一个读者用户，则直接让其封上对外开放写的权限。
那么如果不是第一个读者呢？那我们也不必担心，因为已经保证锁被之前的读进程拿到了。所以我们不需要担心会有写者进来。相反，如果他是第一个读者，但是此时锁已经被分配出去了。那么第一个reader就会卡在P(writeMutex)这个操作，也进不去，直到写者退出。

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