读者-写者问题

读者-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，单如果某个写进程和其他进程（读和写）同时访问共享数据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.任意一个写者在完成写操作之前不允许其他读者或者写者工作

4.写者执行写操作之前，应让已有的读者和写者全部退出

读者进程

与消费者进程不同，读者进程在读取数据之后，不会将数据清空。并不会改变数据，因此它们可以同时访问共享数据。

两类进程 ：写进程，读进程

互斥关系：

【写进程-写进程】互斥

【写进程-读进程】互斥

【读进程-读进程】不存在互斥关系

semaphore rw=1;//用于实现对共享文件的互斥访问
int count=0;

writer(){
  while(true){
    P(rw);
    写;
    V(rw);
  }
}


reader(){
  while(true){
    if (count==0){//第一个读进程负责在读之前枷锁
    	P(rw);   
    }
    count++;//访问数量+1
   
    
    读文件;
      
    count--;//访问数量-1
    if(count==0)//有最后一个读进程负责读完后解锁
    V(rw);
  }
}

但是如果两个进程并发执行，count=0的时候，两个进程有可能都能满足if条件，都会执行P(rw).如此第二个读进程就会阻塞

因此我们想到了一个办法，我们让进程互斥访问count

semaphore rw=1,mutex=1;//用于实现对共享文件的互斥访问
int count=0;

writer(){
  while(true){
    P(rw);
    写;
    V(rw);
  }
}


reader(){
  while(true){
    P(mutex);
    if (count==0){//第一个读进程负责在读之前枷锁
    	P(rw);   
    }
    count++;//访问数量+1
   	V(mutex);
    
    读文件;
    P(mutex);
    count--;//访问数量-1
    if(count==0)//有最后一个读进程负责读完后解锁
    V(mutex);//互斥访问count（释放）
    V(rw);
  }
}

但是这样又有一个问题，只要读进程一直在读，写进程就会一直在阻塞等待，有可能会被饿死，因此，在这种算法中，读进程是优先的，而我为了不让这个情况发生

semaphore rw=1,mutex=1;//用于实现对共享文件的互斥访问
int count=0;
semephore w=1//变量用于实现写优先

writer(){
  while(true){
    P(w);
    P(rw);
    写;
    V(rw);
    V(w);
  }
}


reader(){
  while(true){
    P(w);
    P(mutex);
    if (count==0){//第一个读进程负责在读之前枷锁
    	P(rw);   
    }
    count++;//访问数量+1
   	V(mutex);
    V(w);
    读文件;
    P(mutex);
    count--;//访问数量-1
    if(count==0)//有最后一个读进程负责读完后解锁
    V(mutex);//互斥访问count（释放）
    V(rw);
  }
}

这样当 读者1-》写者1-〉读者2的时候

读者1进程：

会让w变成0再变成1，会让rw变成0

写者1进程：

会把w变成0，但是会因为rw为0而被阻塞

读者2进程：

会因为w为0而被阻塞

读者1完成读后

rw变成1，激活写者1的写文件代码

写者1完成写后

w变成1，读者2被激活

结论：这种算法连续进入的多个读者可以同时读文件，但是写者不难喝进他进程同时访问文件，而且写者不会饥饿，但是这个也不是真正的写优先，而是相对公平的FCFS

部分教材将其称为“读写公平法”