OS第6次实验报告：使用信号量解决进程互斥访问教程

• 计算1812
• 江雄鹏
• 201821121043

目录 - 一、实验目的

• 二、实验内容
• 三、实验报告
• 1. 选择哪一个问题
• 2. 给出伪代码
• 3. 给出完整代码
• 4. 运行结果并解释

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。