在linux环境下编写应用程序,该程序运行时能创建N个线程,其中既有读者线程又有写者线程,它们按照事先设计好的测试数据进行读写操作。用信号量和PV操作实现读者/写者问题。
时间: 2024-02-01 10:14:24 浏览: 68
Linux下实现基于多线程的echo程序
下面是一个简单的读者/写者问题的代码实现,使用信号量和PV操作。
```c
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#define N 5 // 线程数
#define MAX_READERS 3 // 最大读者数
int read_cnt = 0; // 当前读者数量
sem_t mutex, wrt; // 信号量
void *reader(void *arg);
void *writer(void *arg);
int main() {
pthread_t tid[N];
int i;
sem_init(&mutex, 0, 1);
sem_init(&wrt, 0, 1);
for (i = 0; i < N; i++) {
if (i % 2 == 0) { // 偶数线程为读者
pthread_create(&tid[i], NULL, reader, (void *)(long)i);
} else { // 奇数线程为写者
pthread_create(&tid[i], NULL, writer, (void *)(long)i);
}
}
for (i = 0; i < N; i++) {
pthread_join(tid[i], NULL);
}
sem_destroy(&mutex);
sem_destroy(&wrt);
return 0;
}
void *reader(void *arg) {
int id = (long)arg;
while (1) {
sem_wait(&mutex); // P操作
read_cnt++;
if (read_cnt == 1) {
sem_wait(&wrt); // 第一个读者需要锁定写者
}
sem_post(&mutex); // V操作
printf("reader %d is reading.\n", id);
sem_wait(&mutex); // P操作
read_cnt--;
if (read_cnt == 0) {
sem_post(&wrt); // 最后一个读者需要解锁写者
}
sem_post(&mutex); // V操作
}
}
void *writer(void *arg) {
int id = (long)arg;
while (1) {
sem_wait(&wrt); // P操作
printf("writer %d is writing.\n", id);
sem_post(&wrt); // V操作
}
}
```
在上面的代码中,我们使用两个信号量 `mutex` 和 `wrt` 来实现读者/写者问题。其中,`mutex` 信号量用于控制对 `read_cnt` 的访问,以及读者和写者之间的互斥访问;`wrt` 信号量用于控制写者的访问,以及写者和读者之间的互斥访问。
在读者线程中,我们首先使用 `sem_wait(&mutex)` 进行 P 操作,然后将 `read_cnt` 加 1。如果是第一个读者访问,则需要使用 `sem_wait(&wrt)` 进行 P 操作,锁定写者。然后使用 `sem_post(&mutex)` 进行 V 操作,释放对 `read_cnt` 的访问。最后进行读操作,再次使用 `sem_wait(&mutex)` 进行 P 操作,将 `read_cnt` 减 1。如果是最后一个读者访问,则需要使用 `sem_post(&wrt)` 进行 V 操作,解锁写者。最后使用 `sem_post(&mutex)` 进行 V 操作,释放对 `read_cnt` 的访问。
在写者线程中,我们首先使用 `sem_wait(&wrt)` 进行 P 操作,锁定写者,然后进行写操作,最后使用 `sem_post(&wrt)` 进行 V 操作,释放写者。
阅读全文