操作系统：读者-写者问题

问题描述：

多个进程共享一个数据区，这些进程分为两组：

• 读者进程：只读数据区中的数据；

• 写者进程：只往数据区中写数据

满足的要求

1. 允许多个读者同时执行读操作
2. 不允许多个写者同时操作
3. 不允许读者、写者同时操作

第一类读者写者问题： 读者优先

如果读者执行：

1. 无其他读者、写者，该读者可以读
2. 若已有写者等，但有其他读者正在读，则该读者也可以读
3. 若有写者正在写，该读者必须等

如果写者执行：

1. 无其他读者、写者，该读者可以读
2. 若有读者正在读，该写者等
3. 若有其他写者正在写，该写者等

伪代码：

void reader(void){
	while(TRUE){
		P(mutex);
		rc = rc + 1;
		//只有第一个读者需要执行P(W)
		if(rc == 1) P(w);
		v(mutex);
		//读操作
        P(mutex);
        rc = rc + 1;
        //只有最后一个读者需要V(w)
        if(rc == 0)V(w);
        V(mutex);
	}
}
void writer(void){
	while(TRUE){
		P(w);
		//写操作
		V(w);
	}
}

其他知识点

1. 进程互斥：各进程需要使用共享资源，而这些资源需要排他性使用，各进程之间竞争使用这些资源

2. 临界区：各个进程中对某个临界资源实施操作的程序片段。

   • 临界资源：系统中某些资源一次只允许一个进程使用，这样的资源称为临界资源或互斥资源或共享资源

3. 第一类读者-写者问题解决的是多个读者问题

   通过rc，保证读者可以同时读操作，而不要多次执行PV操作。除此之外的操作都是建立在在写不可读，在读不可写的基础上的。同时不存在多个写者的问题。

应用场景

Linux的IPX路由代码使用了读-写锁，读路由表的情况比更新路由表的情况多得多。