操作系统课件：三信号量解决读写问题-写优先策略

"该资源是关于操作系统课件，主要讲解了如何使用三信号量解决读写问题，并且强调了写优先的策略。课程由朱长征教师讲授，内容包括操作系统的基础理论，如操作系统概论、操作系统的目标和服务，以及操作系统的层次结构等。课程考核方式为笔试和平时成绩结合，参考教材来自多个知名出版社。在解决读写问题的示例中，通过三个信号量rmutex、wmutex和S来协调读者和写者的访问，确保写入操作的优先级和数据一致性。" 在操作系统中，读写问题是一个经典的问题，特别是在多进程环境下，如何确保多个进程对共享资源的正确访问。在这个例子中，使用了三信号量机制来解决这个问题。信号量是一种同步原语，用于管理对公共资源的访问。 1. `rmutex`：读者互斥信号量，用于确保同一时间只有一个读者在读取文件，防止多个读者同时读取导致的数据竞争。 2. `wmutex`：写者互斥信号量，确保同一时间只有一个写者能写文件，防止写操作的并发导致数据损坏。 3. `S`：控制读者和写者的同步，当有写者等待写文件时，会封锁所有读者。 读者进程的操作流程如下： 1. 首先调用`P(S)`，确保没有其他写者在进行写操作。 2. 调用`P( rmutex)`，确保没有其他读者在读。 3. 如果是第一个到达的读者，还需调用`P( wmutex)`，阻止写者进行写操作。 4. 增加读者计数`count`，表示有一个读者正在读。 5. 释放写者互斥锁`V( wmutex)`，允许其他读者进入，但不允许写者。 6. 释放`S`，允许其他读者进入，但不允许写者。 7. 进行文件读取。 8. 之后再次获取`rmutex`，减少读者计数。 9. 如果是最后一个读者，释放写者互斥锁`V( wmutex)`，允许写者开始写操作。 10. 最后释放`rmutex`，读者退出。 写者进程的操作相对简单： 1. 首先调用`P(S)`，确保没有读者或写者在操作文件。 2. 获取`wmutex`，开始写文件操作。 3. 完成写操作后，释放`wmutex`和`S`，允许其他进程继续。 这个解决方案体现了操作系统中的同步和互斥原则，保证了写操作的优先级，同时也兼顾了读者的并发读取，从而提高了系统效率。这种策略在多线程编程和并发控制中非常常见，对于理解和设计分布式系统、数据库系统等具有重要意义。