【考研】操作系统——同步互斥问题（P、V操作）3

题目源于《操作系统原理》孟庆昌等编著。

可配合以下链接“食用”：

【考研】操作系统——同步互斥问题（P、V操作）2_住在阳光的心里的博客-CSDN博客

 【考研】操作系统——同步互斥问题（P、V操作）1_住在阳光的心里的博客-CSDN博客

【考研复习】《操作系统原理》孟庆昌等编著课后习题+答案——第二章_住在阳光的心里的博客-CSDN博客

【考研】操作系统：2019年真题43（同步互斥问题）_住在阳光的心里的博客-CSDN博客_有n位哲学家围坐在一张圆桌边 

 19. 在一个飞机订票系统中，多个用户共享一个数据库。各用户可以同时查询信息，若有一个用户要订票、需更新数据库时，其余所有用户都不可以访问数据库。请用P、V操作设计一个同步算法，实现用户查询与订票功能。要求：当一个用户订票而需要更新数据库时，不能因不断有查询者到来而使其长时间等待。利用信号量机制保证其正常执行。

 解：本题是典型的读者一写者问题。查询信息的用户是读者，订票用户是写者，并且要求写者优先。
【解法1】 读者-写者按先后顺序交叉访问数据库，如图B-5所示。
信号量:
● Sw——控制订票者进程的活动，初值为1。
● Src——互斥使用rc变量，初值为1。
● S——当订票者到达时封锁后续的读进程，初值为1。

计数变量:
rc——正在运行的查询者进程数目，初值为0。

【解法2】保证写者优先于读者，即一旦有写者到达时，则新读者要等待。
信号量:
● rmutex——当至少有一个写者到达时，阻止所有读者访问的互斥操作信号量，初值为1。
● wmutex——写者间以及读者与写者间互斥操作信号量，初值为1。
● x——控制 readcount 变量修改的互斥信号量，初值为1。
● y——控制 writecount 变量修改的互斥信号量，初值为1。
● z——有写者时只允许一个读者在 rmutex 上排队，其他读者在信号量z上排队，初值为1。

计数变量:
● readcount——读者计数器，初值为0。 它控制对 wmutex 的设置。
● writecount——写者数目，初值为0。 它控制对 rmutex 的设置。

semaphore rmutex = 1; 

semaphore wmutex = 1; 

semaphore x = 1; 

semaphore y = 1; 

semaphore z = 1; 

semaphore readcount = 0; 

semaphore writecount = 0; 

读者进程：
while (TRUE) {
    P(z);   // 判断是否有写者
 
    P(rmutex);
    P(x);
    readcount++;
    if (readcount == 1)
        P(wmutex);
    V(x);
    V(rmutex);
 
    V(z);
    执行读操作
    P(x);
    readcount--;
    if(readcount == 0)
        V(wmutex);
 
    V(x);
}
 
写者进程：
while (TRUE) {
    P(y);
    writecount++;
    if(writecount == 1)
        P(rmutex);
    V(y);
 
    P(wmutex);
    执行写操作
    V(wmutex);
 
    P(y);
    writecount--;
    if(writecount == 0)
        V(rmutex);
    V(y);
}