7-3 读者写者饿死问题

参考https://blog.csdn.net/booksyhay/article/details/82762278

在之前的解决方案中，会存在一个问题：作者可能会饿死。
如果写者到达的时候，临界区中有读者，那么当读者来来往往时，它可能会在队列中等待。只要新读者在最后一位读者离开之前到达，房间里总会有至少一位读者。

这种情况不是僵局，因为一些线程正在取得进展，但这并不是完全可取的。只要系统上的负载很低，这样的程序就可以工作，因为这样写者就有很多机会。但随着负载的增加，系统的行为会迅速恶化（至少从写者的角度来看）。

思考：扩展此解决方案，以便在写者到达时，现有读者可以完成，但不能再进入其他读者。

不会饿死的读者：
可以为读者添加一个旋转门，并允许写者锁定它。写者必须通过相同的旋转门，但是当他们在旋转门内时，他们应该检查roomEmpty信号量。如果写者卡在旋转门中，它会强迫读者在旋转门处排队。然后，当最后一个读者离开临界区时，我们保证接下来至少有一个写者可以进入（在任何排队的读者进入之前）。
在这里插入图片描述
readSwitch记录房间里有多少读者; 当第一个读者进入时会锁定roomEmpty；并在最后一个读者退出时将其解锁。

turnstile对于读者来说是一个旋转门，对于写者来说是一个互斥体。

osSemaphoreId_t sem_rootEmpty;
sem_rootEmpty = osSemaphoreNew(1, 1, NULL);

osSemaphoreId_t sem_turnstile;
sem_turnstile = osSemaphoreNew(1, 1, NULL);

LightSwitch readSwitch;
init_light(&readSwitch);
readSwitch.Init(&readSwitch);

写者线程：
在这里插入图片描述
如果写者到达时，房间里已有读者，它将阻塞在第2行，这意味着旋转门将被锁定。这将阻止新的读者进入，因为已经有写者在排队了。

while(1)
{
	osSemaphoreAcquire(sem_turnstile, osWaitForever);
	{
		osSemaphoreAcquire(sem_rootEmpty, osWaitForever);
		{
			critical_writer();
		}
	}
	osSemaphoreRelease(sem_turnstile);
	osSemaphoreRelease(sem_rootEmpty);
}

读者线程：
在这里插入图片描述
当最后一个读者离开时，它发出roomEmpty信号，解锁等待的写者。写者立即进入它的临界区，因为没有一个等待的读者可以通过旋转门。

当写者退出时，它会发出turnstile信号，它可以解锁等待的线程，这可能是读者或写者。因此，这个解决方案保证至少有一个写者可以继续，但是当有写者在排队时，读者仍然有可能进入。

while(1)
{
	osSemaphoreAcquire(sem_turnstile, osWaitForever);
	osSemaphoreRelease(sem_turnstile);

	readSwitch.Lock(&readSwitch, sem_rootEmpty);
	{
		critical_reader();
	}
	readSwitch.Unlock(&readSwitch, sem_rootEmpty);
}

结论：
在这里插入图片描述

来源：CSDN

作者：小C菜鸟

链接：https://blog.csdn.net/C_cai_niao/article/details/104009497

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