在读者-写者问题中,如果修改问题中的同步算法,要求对写进程优化,即一旦写进程到达,后续的读者进程就必须等待,而不管是否有读者进程在读文件,根据操作系统的知识写出相应的C语言程序段。
时间: 2024-09-14 15:07:51 浏览: 49
通过研究经典的进程同步问题,采用“读写平等”的策略,用信号量 和 PV 操作实现对读者/写者问题的并发控制
在读者-写者问题中,当优化写入过程并希望限制同时只有一个写进程处理文件时,可以采用一种称为"锁升级"(Lock Promotion)的技术。当写进程获取到读锁后,它会尝试升级这个锁变为写锁,以便独占文件。如果成功,其他读进程和写进程都将被阻塞,直到当前写进程完成。
以下是一个简单的基于互斥量(mutex)和条件变量(condition variable)的C语言实现示例:
```c
#include <pthread.h>
#include <stdio.h>
#define MAX_READERS 5
#define FILE_NAME "shared_file"
sem_t mutex; // 互斥锁
sem_t writer_wait; // 写进程等待读者释放锁
int readers_count = 0;
int is_writing = 0;
void *writer(void *arg) {
sem_wait(&mutex); // 获取锁
if (readers_count == 0) { // 如果没有读者,可以写
is_writing = 1;
sem_post(&writer_wait); // 允许下一个等待的写进程进入
} else {
sem_wait(&writer_wait); // 等待所有读者离开
}
// 写操作...
sem_post(&mutex); // 写完后解锁
printf("Writer finished.\n");
return NULL;
}
void *reader(void *arg) {
sem_wait(&mutex); // 获取锁
readers_count++;
if (!is_writing) { // 如果不是写进程,立即读
// 读操作...
sem_post(&mutex);
} else {
while (is_writing) { // 等待写进程完成
sem_wait(&writer_wait);
}
readers_count--;
}
printf("Reader finished.\n");
sem_post(&mutex); // 释放锁
return NULL;
}
int main() {
pthread_t writers[MAX_READERS + 1], readers[MAX_READERS];
for (int i = 0; i <= MAX_READERS; i++) {
if (i < MAX_READERS)
pthread_create(&writers[i], NULL, reader, NULL);
else
pthread_create(&writers[i], NULL, writer, NULL);
}
// 启动线程
for (int i = 0; i <= MAX_READERS; i++)
pthread_join(writers[i], NULL);
return 0;
}
```
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