- 计算1812
- 江雄鹏
- 201821121043
一、实验目的
通过编程进一步了解信号量。
二、实验内容
在服务器上用Vim编写一个程序：使用信号量解决任一个经典PV问题，测试给出结果，并对解释运行结果。
- 生产者-消费者问题
- 读者-写者问题
- 哲学家进餐问题
三、实验报告
1. 选择哪一个问题
选择读者-写者问题
（1）情况：对象在多个线程之间共享，一些线程只读数据，一些线程只写数据。为保证写入和读取的正确性，操作限制：
- 写-写互斥和读-写互斥，即不能有两个写者同时进行写操作和不能同时有一个线程在读，而另一个线程在写。
- 读-读允许，即可以有一个或多个读者在读。
（2）解决方案：读者优先或写者优先。
2. 给出伪代码
（1）读者优先
void* writer(void* arg)
17 {
18 int i = *(int*)arg;
19 printf("the process%dwant to write\n",i);
20 sem_wait(&mutex2);
21 writecount++;
22 if(writecount==1) //若第一个为写者，阻止后续的读者
23 sem_wait(&r);
24 sem_post(&mutex2);
25 sem_wait(&w);//写者互斥
26 printf("the process%dis writing\n",i);
27 sleep(4);
28 printf("the process%dhas written\n",i);
29 sem_post(&w);
30 sem_wait(&mutex2);
31 writecount--;
32 if(writecount==0) sem_post(&r);//所有的写者写完才能让P(r)的读者readcount增加
33 sem_post(&mutex2);
34 }
35
（2）写者优先
void* reader(void* arg){
37 int i = *(int*)arg;
38 printf("the process%dwant to read\n",i);
39 sem_wait(&mutex3);
40 sem_wait(&r);
41 sem_wait(&mutex1);
42 readcount++;
43 if(readcount==1)//若第一个为读者，互斥写者
44 sem_wait(&w);
45 sem_post(&mutex1);
46 sem_post(&r);
47 sem_post(&mutex3);
48 printf("the process%dis reading\n",i);
49 sleep(2);
50 printf("the process%dhas read\n",i);
51 sem_wait(&mutex1);
52 readcount--;
53 if(readcount==0)//读者运行完释放写者，读写互斥
54 sem_post(&w);
55 sem_post(&mutex1);
56
57 }
3. 完整代码
4. 运行结果并解释
解释：0~7一共8个进程，进程1等待进程0完成写入后进行读取；当进程2想要读取时，此时进程1还在读取，所以进程2能够实现与进程1同时读取；进程3想要写入，得等进程1和2读取完毕才能开始写入；当进程4、5、6想要读取时，只有当进程3完成写入才能读取；当进程7想要写入时，因为写入与读写的操作不能同时进行，所以只有等待进程4,5,6读取完毕后，进程7才能写入。