2.19、读者-写者问题

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。

1、问题分析

两类进程：写进程、读进程

互斥关系：写进程一写进程、写进程一读进程。读进程与读进程不存在互斥问题。

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。

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。

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。

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Key：读者写者问题的核心思想――怎么处理该问题呢?

P(rw) 和 V(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。

2、具体实现

潜在的问题：只要有读进程还在读,写进程就要一直阻塞等待,可能“饿死”。

• 因此，这种算法中，读进程是优先的

3、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 变量的检查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，还要认真体会我们是如何解决“写进程饥饿”问题的。

绝大多数的考研 PV 操作大题都可以用之前介绍的几种生产者-消费者问题的思想来解决，如果遇到更复杂的问题，可以想想能否用读者写者问题的这几个思想来解决。