First reader and writers problem (读者优先)

no reader be kept waiting unless a writer has obtain permission to write

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semaphore rw=1, readcnt_m=1;
int readcnt=0;

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Reader:

wait(readcnt_m);
readcnt++;
if(readcnt==1) wait(rw);
signal(readcnt_m);
read();
wait(readcnt_m);
readcnt--;
if(readcnt==0) signal(rw);
signal(readcnt_m);

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Writer:

wait(rw);
write();
signal(rw);

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readcnt_m 只是用来保护readcnt的数据一致性的，不必着重关注

rw相当于一个旗坑，要么插r表示在读，要么插w表示在写，插r只需要第一个人来插，最后一个走的人拔；插w表示在写，每个在写的人要单独插

读者来的时候判断自己是不是第一个读者，如果是它就必须抢 rw，因此 readcnt 的目的就是帮助读者判断自己是不是第一个读者，或者最后一个走的读者

这样就实现了最多有一个人同时写，但可以有多个人同时读，读和写不能同时发生

Q1：进程 P 在写，Q 可以读？

此时 rw 在 P 手上，此时 readcnt=0，Q 来了要去抢 rw，显然抢不到，所以阻塞

Q2：进程 P 在读，Q 可以读？

此时 readcnt>0，Q 不需要抢 rw，直接去读了

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No-Starve readers and writers problem (读写公平)

in the version above, the writers may starve

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int readcnt=0;
semaphore readcnt_m=1;
semaphore write_m=1;
semaphore wfirst_m=1;

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Writer:

wait(wfirst_m);		// !
wait(write_m);

write();

signal(write_m);
signal(wfirst_m);	// !

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Read:

wait(wfirst_m);		// !
signal(wfirst_m);	// !

wait(readcnt_m);
readcnt++;
if(readcnt==1) wait(write_m);
signal(readcnt_m);

read();

wait(readcnt_m);
readcnt--;
if(readcnt==0) signal(write_m);
signal(readcnt_m);

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we just add wfirst_m

写者来了，如果写不了（write_m 被读者抢了），这时会把 wfirst_m 拿走，这样至少没有新的写者可以进入

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Second readers and writers problem (写者优先)

once a writer is ready, the writer perform write as soon as possible

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int readcnt=0;
semaphore readcnt_m=1;
semaphore read_m=1;

int writecnt=0;
semaphore writecnt_m=1;
semaphore write_m=1;

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Writer:

wait(writecnt_m);
writecnt++;
if(writecnt==1) wait(read_m);
signal(writecnt_m);

wait(write_m);
write();
signal(write_m);

wait(writecnt_m);
writecnt--;
if(writecnt==0) signal(read_m);
signal(writecnt_m);

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Reader:

wait(read_m);
wait(readcnt_m);
readcnt++;
if(readcnt==1) wait(write_m);
signal(readcnt_m);
signal(read_m);

read();

wait(readcnt_m);
readcnt--;
if(readcnt==0) signal(write_m);
signal(readcnt_m);

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Q: 为什么上一个版本不是写优先，而这个版本是？

写者要访问的时候会抢走 read_m，直到没有写者访问时释放……所以 read_m 的作用就是保证在有写者在的时候没有读者可以执行