c++ - Read-Write 多线程中的 Reader Preferred 和 Writer Preferred

Question

我的任务是使用 POSIX 线程编写读写实现。我想知道我的实现对于这两种情况是否正确:

已删除可怕的尝试

2 号尝试

读者首选:

变量:

int readersActive_;

sem_t lock_;
sem_t writeLock_;

实现:

void PalindromeDatabase::lockReaders()
{
    sem_wait(&lock_);
    {
        ++readersActive_;

        if (readersActive_ == 1)
            sem_wait(&writeLock_);
    }
    sem_post(&lock_);
}

void PalindromeDatabase::unlockReaders()
{
    sem_wait(&lock_);
    {
        --readersActive_;

        if (readersActive_ == 0)
            sem_post(&writeLock_);
    }
    sem_post(&lock_);
}

void PalindromeDatabase::lockWriters()
{
    sem_wait(&writeLock_);
}

void PalindromeDatabase::unlockWriters()
{
    sem_post(&writeLock_);
}

作家首选:

变量:

int readersActive_;
int readersWaiting_;

int writersActive_;
int writersWaiting_;

pthread_mutex_t lock_;
pthread_cond_t read_;
pthread_cond_t write_;

实现:

void PalindromeDatabase::lockReaders()
{
    pthread_mutex_lock(&lock_);
    {
        if (writersActive_ || writersWaiting_)
        {
            ++readersWaiting_;

            do
            {
                pthread_cond_wait(&read_, &lock_);
            } while(writersActive_ || writersWaiting_);

            --readersWaiting_;
        }

        ++readersActive_;
    }
    pthread_mutex_unlock(&lock_);
}

void PalindromeDatabase::unlockReaders()
{
    pthread_mutex_lock(&lock_);
    {
        --readersActive_;

        if (writersWaiting_)
            pthread_cond_signal(&write_);
    }
    pthread_mutex_unlock(&lock_);
}

void PalindromeDatabase::lockWriters()
{
    pthread_mutex_lock(&lock_);
    {
        if (readersActive_ || writersActive_)
        {
            ++writersWaiting_;

            do
            {
                pthread_cond_wait(&write_, &lock_);
            } while(readersActive_ || writersActive_);

            --writersWaiting_;
        }

        writersActive_ = 1;
    }
    pthread_mutex_unlock(&lock_);
}

void PalindromeDatabase::unlockWriters()
{
    pthread_mutex_lock(&lock_);
    {
        writersActive_ = 0;

        if (writersWaiting_)
            pthread_cond_signal(&write_);
        else if (readersWaiting_)
            pthread_cond_broadcast(&read_);
    }
    pthread_mutex_unlock(&lock_);
}

线程很有趣——它们也让我的大脑受伤。如果我错了，请不要直接回答，而是指导我正确的方向，因为这是一项家庭作业，我和其他像我一样的人肯定会从我们自己的解决方案中受益。

Answer 1

您的代码都不正确。一旦获得读锁，就必须释放互斥量。在持有互斥量的同时，您需要安排阻止写入器。释放读锁时，如果最后一个读锁被释放，您需要安排解除阻塞。

在伪代码中:

读锁:
1) 获取互斥量。
2) 增加读锁计数。
3) 阻塞条件变量直到没有写入者。
4) 释放互斥。

读取解锁:
1) 获取互斥量。
2) 减少读锁计数。
3) 如果读取锁定计数为零，则唤醒写入器。
4) 释放互斥。

写锁:
1) 获取互斥量。
2)如果使用writer优先，安排没有新的reader。
3) 阻塞条件变量直到没有活跃的读者。 (您需要阻止释放互斥锁，否则没有读者可以完成他们的解锁操作!)

写解锁:
1) 唤醒等待的读者/作者(这取决于你正在实现的优先级)
2) 释放互斥。