读者-写者(多线程)

任务详情

0 推荐在openEuer上实现
1 描述操作系统中“读者-写者”问题,理解问题的本质,提交你理解或查找到的文本资料
2 利用多线程完成reader 和writer
3 在main中测试若干个reader 和writer的测试,提交截图说明代码的正确性

“读者-写者”问题
抽象解释

多个进程访问一个共享的数据区
读者(读进程)只能读数据,写者(写进程)只能写数据
适用于数据库、文件、内存、寄存器等数据区的访问模型
如12306购票系统,由于用户量庞大和数据量巨大,不可避免地会出现多个进程同时查询(读)或修改(写)同一条数据的情况

读者写者问题的三个约束条件

读者之间不互斥(你和室友可以同时查看元旦那天早上7点的高铁信息)
写者之间必须互斥(你和室友不能同时申请购买元旦那天早上七点G1234的6D号位置)
读者写者之间也互斥(假如你正在买G1234的6D座位,你的室友无法读到该位置的售票信息)

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。如果是第一个进程则执行“上锁”操作,如果是最后一个进程则执行“解锁”操作。
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。
代码

include <stdio.h>

include <unistd.h>

include <stdlib.h>

include <string.h>

include <pthread.h>

include <semaphore.h>

sem_t mrc,mwc,wr,wsem,rsem;
int readcount=0;
int writecount=0;
void *read_i(int a)
{

printf("第%d号读者想读\n",a+1);
sem_wait(&rsem);
sem_wait(&mrc);
readcount++;
if(readcount1)
sem_wait(&wsem);
sem_post(&mrc);
sem_post(&rsem);
printf("第%d号读者开始读文章\n",a+1);
sleep(1);
printf("第%d号读者读完文章\n",a+1);
sem_wait(&mrc);
readcount--;
if(readcount
0)
sem_post(&wsem);
sem_post(&mrc);
}
void *write_j(int b)
{
printf("第%d号写者想写\n",b+1);
sem_wait(&mwc);
writecount++;
if(writecount1)
sem_wait(&rsem);
sem_post(&mwc);
sem_wait(&wsem);
printf("第%d号写者开始写\n",b+1);
sleep(3);
printf("第%d号写者写完文章\n",b+1);
sem_post(&wsem);
sem_wait(&mwc);
writecount--;
if(writecount
0)
sem_post(&rsem);
sem_post(&mwc);
}
int main()
{
int sg1,sg2,sg3,sg4,sg5;
pthread_t writer[10],reader[10];
sg1=sem_init(&mrc,0,1);
sg2=sem_init(&mwc,0,1);
sg3=sem_init(&wr,0,1);
sg4=sem_init(&wsem,0,1);
sg5=sem_init(&rsem,0,1);
for(int i=0;i<=4;i++)
{
pthread_create(&reader[i],NULL,(void *)read_i,i);
pthread_create(&writer[i],NULL,(void *)write_j,i);
sleep(1);
}
for(int j=0;j<=4;j++)
{
pthread_join(reader[j],NULL);
}
for(int k=0;k<=4;k++)
{
pthread_join(writer[k],NULL);
}
sleep(2);
return 0;
}

运行结果截图

posted @ 2022-11-13 21:38  常仁  阅读(27)  评论(0编辑  收藏  举报