操作系统--信号量经典同步问题之写者优先问题

写者优先比读者优先要复杂一些，写者优先有以下两个内涵：

1. 当写者线程获得临界区的访问权限时， 其他写者线程不要需要要优先于读者线程获得临界区的访问权限，只有当所有的写者线程都执行后，读者线程才能获得权限。

2. 当读者线程获得临界区的访问权限时，写者线程可以实现抢占，即写者线程优先于其他等待的读者线程，只有当所有的写者线程都执行后，读者线程才能获得权限。

有的参考书中对写者优先的定义仅限于上述第一条。有的定义需满足上述两条。下面分别用伪代码实现这两种情况。

int WriteCount=0, ReadCount=0// 共享变量

semaphore WriteMutex=1, ReadMutex=1, x=1,y=1;

void reader()
{

while(1)

{

sem_wait( ReadMutex);

sem_wait(x); // 保证原子操作

++ReadCount;

if(ReadCount ==1)

sem_wait(WriteMutex); //当有读者线程时应避免同时有写者线程进行写操作。

sem_post(x);

sem_post(ReadMutex);

read() //进行读操作

sem_wait( x)  //保证原子操作

--ReadCount;

if(ReadCount==0)

sem_wait(WriteMutex);

sem_wait(x);

}
}

void writer()
{

while(1)

{

sem_wait(x) // 保证原子性，防止多个线程对WriteMutex进行操作。

++WriteCount;

if(WriteCount == 1)

sem_wait(ReadMutex); //当有写者线程时，应该禁止读操作，使写者线程的优先于读者线程。

sem_post(x);

sem_wait(WriteMutex);  //这里是防止多个写者线程同时进行写操作。

write() //对临界区资源进行写操作

sem_post(WriteMutex);

sem_wait(x); //同上

--WriteCount;

if(WriteCount == 0)

sem_post(ReadMutex); //当所有写者线程都执行完毕后，应轮到读者线程访问临界区。

sem_wait(x);

}
}

以上代码可以实现上述第一条，即当写者线程获得临界区资源时，其他写者线程可以优先于读者线程，直到所有写者线程都执行完毕才轮到读者线程。然而并不满足第二条，即当读者线程拥有临界区资源时，写者线程无法抢占。为了同时满足第二条，只需改动reader()部分。

void reader()
{

while(1)

{

sem_wait(y) // 信号量y 使得只有一个读者线程可以进入，其他线程都堵塞在此处。而写者线程可以抢占，从而实现写者线程有高优先级。

sem_wait( ReadMutex);

sem_wait(x); // 保证原子操作

++ReadCount;

if(ReadCount ==1)

sem_wait(WriteMutex); //当有读者线程时应避免同时有写者线程进行写操作。

sem_post(x);

sem_post(ReadMutex);

sem_post(y)

read() //进行读操作

sem_wait( x)  //保证原子操作

--ReadCount;

if(ReadCount==0)

sem_wait(WriteMutex);

sem_wait(x);

}
}