用Linux实现读者-写者同步问题
时间: 2024-05-08 18:21:36 浏览: 6
读者-写者同步问题是指多个读者和一个写者同时访问共享资源时可能会出现的数据不一致性问题。为了解决这个问题,可以使用Linux中的信号量机制。
下面是一个简单的读者-写者同步问题的实现:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>
#define BUFFER_SIZE 5
#define READER_NUM 5
#define WRITER_NUM 1
int buffer[BUFFER_SIZE];
int read_count = 0;
sem_t mutex, rw_mutex;
void *reader(void *arg) {
int id = *(int *)arg;
while (1) {
sem_wait(&mutex);
read_count++;
if (read_count == 1) {
sem_wait(&rw_mutex);
}
sem_post(&mutex);
printf("Reader %d is reading...\n", id);
// 读取数据
sem_wait(&mutex);
read_count--;
if (read_count == 0) {
sem_post(&rw_mutex);
}
sem_post(&mutex);
sleep(rand() % 3);
}
return NULL;
}
void *writer(void *arg) {
int id = *(int *)arg;
while (1) {
sem_wait(&rw_mutex);
printf("Writer %d is writing...\n", id);
// 写入数据
sem_post(&rw_mutex);
sleep(rand() % 3);
}
return NULL;
}
int main() {
pthread_t readers[READER_NUM], writer[WRITER_NUM];
int reader_id[READER_NUM], writer_id[WRITER_NUM];
int i;
sem_init(&mutex, 0, 1);
sem_init(&rw_mutex, 0, 1);
for (i = 0; i < READER_NUM; i++) {
reader_id[i] = i + 1;
pthread_create(&readers[i], NULL, reader, &reader_id[i]);
}
for (i = 0; i < WRITER_NUM; i++) {
writer_id[i] = i + 1;
pthread_create(&writer[i], NULL, writer, &writer_id[i]);
}
for (i = 0; i < READER_NUM; i++) {
pthread_join(readers[i], NULL);
}
for (i = 0; i < WRITER_NUM; i++) {
pthread_join(writer[i], NULL);
}
sem_destroy(&mutex);
sem_destroy(&rw_mutex);
return 0;
}
```
在这个实现中,使用了两个信号量:mutex和rw_mutex。mutex用于控制读者访问的互斥,rw_mutex用于控制写者访问的互斥。
读者在读取数据时,首先获取mutex信号量的锁,然后增加read_count计数器的值。如果是第一个读者访问,则需要获取rw_mutex信号量的锁,以保证写者不能同时访问。读取数据完成后,再次获取mutex信号量的锁,减少read_count计数器的值。如果是最后一个读者访问,则需要释放rw_mutex信号量的锁。
写者在写入数据时,需要获取rw_mutex信号量的锁,以保证不能有其他读者或写者同时访问。写入数据完成后,释放rw_mutex信号量的锁。
总体来说,这个实现使用了信号量机制来控制读者和写者的访问,并保证了数据的一致性。