设有一文件F,多个并发读进程和写进程都要访问,要求:
(1)读写互斥
(2)写写互斥
(3)允许多个读进程同时访问
采用记录型信号量机制解决
较常见的写法:
semaphore fmutex
=
1
, rdcntmutex
=
1
;
//
fmutex --> access to file; rdcntmutex --> access to readcount
int
readcount
=
0
;
void
reader()
{
while
(
1
)
{
P(rdcntmutex);
if
(
readcount==0)
P(fmutex);
readcount
=
readcount
+
1
;
V(rdcntmutex);
//
Do read operation
P(rdcntmutex);
readcount
=
readcount
-
1
;
if
(
readcount==0)
V(fmutex);
V(rdcntmutex);
}
}
void
writer()
{
while
(
1
)
{
P(fmutex);
//
Do write operation
V(fmutex);
}
}
读进程只要看到有其他读进程正在访问文件,就可以继续作读访问;写进程必须等待所有读进程都不访问时才能写文件,即使写进程可能比一些读进程更早提出申请。所以以上解法实际是 读者优先 的解法。如果在读访问非常频繁的场合,有可能造成写进程一直无法访问文件的局面....
为了解决以上问题,需要提高写进程的优先级。这里另增加一个排队信号量:queue。读写进程访问文件前都要在此信号量上排队,通过区别对待读写进程便可达到提高写进程优先级的目的。另外再增加一个 writecount 以记录提出写访问申请和正在写的进程总数:
semaphore fmutex
=
1
, rdcntmutex
=
1
, wtcntmutex
=
1
, queue
=
1
;
//
fmutex --> access to file; rdcntmutex --> access to readcount
//
wtcntmutex --> access to writecount
int
readcount
=
0
,writecount
=
0
;
void
reader()
{
while
(
1
)
{
P(queue);//申请队列信号
P(rdcntmutex);//修改readcount,互斥
if
(
readcount==0)
P(fmutex);//access to file 互斥
readcount
=
readcount
+
1
;
V(rdcntmutex);//释放
V(queue);//释放
//
Do read operation
P(rdcntmutex);
readcount
=
readcount
-
1
;
if
(
readcount==0)
V(fmutex);
V(rdcntmutex);
}
}
void
writer()
{
while
(
1
)
{
P(wtcntmutex);
if
(
writecount==0)
P(queue);
writecount
=
writecount
+
1
;
V(wtcntmutex);
P(fmutex);
//
Do write operation
V(fmutex);
P(wtcntmutex);
writecount
=
writecount
-
1
;
if
(
writecount==0)
V(queue);
V(wtcntmutex);
}
}
每个读进程最开始都要申请一下 queue 信号量,之后在真正做读操作前即让出(使得写进程可以随时申请到 queue)。而只有第一个写进程需要申请 queue,之后就一直占着不放了,直到所有写进程都完成后才让出。等于只要有写进程提出申请就禁止读进程排队,变相提高了写进程的优先级。