OS | 读写锁【摘】

读写锁是用来解决读者写者问题的，读操作可以共享，写操作是排他的，读可以有多个在读，写只有唯一个在写，同时写的时候不允许读。

互斥锁与读写锁的区别：

当访问临界区资源时（访问的含义包括所有的操作：读和写），需要上互斥锁；

当对数据（互斥锁中的临界区资源）进行读取时，需要上读取锁，当对数据进行写入时，需要上写入锁。

读写锁的优点：

对于读数据比修改数据频繁的应用，用读写锁代替互斥锁可以提高效率。因为使用互斥锁时，即使是读出数据（相当于操作临界区资源）都要上互斥锁，而采用读写锁，则可以在任一时刻允许多个读出者存在，提高了更高的并发度，同时在某个写入者修改数据期间保护该数据，以免任何其它读出者或写入者的干扰。

读者-写者问题和生产者-消费者问题不同的是，后者的每个线程都要修改缓冲区的内容，所以不得不使用互斥锁来保证数据一致性，而前者有些线程是只读的，多个只读线程同时访问并不会出现数据不一致的情况，所以在实现上不必为每个线程都加一个互斥锁，而是让多个读线程可以同时访问，只有写进程的访问是互斥的。

这一篇博文写的很详细：http://ouonline.net/pthread-notes-3

写者优先的思考参考了：http://blog.csdn.net/yaozhiyi/article/details/7563869

读者优先：第一次读的时候获取锁，最后一次读的时候释放锁；这样只要有读操作，就不能写；

写者优先：

1. 对于写者：只要有写操作，就会尝试着去获取读锁，这样接下来的读就不能继续了，这样的尝试只需要一次，当没有写操作时就应该释放读锁。

2. 对于读者：只要有读操作，那么就尝试着去获取写锁，这样接下来的写也就不能继续，但是读者还是可以读；读操作会和写操作竞争读锁，这里确保了只有一个读操作和写操作竞争读锁；

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关于写者优先，我的思路如下：

a. 需要写写互斥，所以需要下面的结构：

 //写者
 lock(&writeLock);
 write();
 unlock(&writeLock);

b. 需要读写互斥，所以：

 //写者；并且只需要第一个写请求去获取读锁
 lock(&writeCountLock);
 writeCount++;
 if (writeCount == ) lock(&readLock);
 unlock(&writeCountLock);
 
 lock(&writeLock);
 write();
 unlock(&writeLock);
 
 unlock(&readLock);
 
 lock(&writeCountLock);
 writeCount--;
 if (writeCount == ) unlock(&readLock);
 unlock(&writeCountLock);

 //读者
 lock(&readLock);
 read();
 unlock(&readLock);

c. 在读的时候，应该获取写锁，这样才能保证读的时候不写；但这是没有写操作时的处理；

 //读者
 lock(&readCountLock);
 readCount++;
 if (readCount == ) lock(&writeLock);
 unlock(&readCountLock);
 
 read();
 
 lock(&readCountLock);
 readCount--;
 if (readCount == ) unlock(&writeLock);
 unlock(&readCountLock);

d. 如果此时有一个新的写操作，为了让它能够竞争到读锁，那么要让新来的read锁住，很明显就是在read()的前面要锁住，而且是和读锁相关，并且是限定了竞争时读的个数为1.所以加在Line2-5的外围。

// 读者
lock(&readLock);
lock(&readCountLock);
readCount++;
if (readCount == ) lock(&writeLock);
unlock(&readCountLock);
unlock(&readLock);
 
read();
 
lock(&readCountLock);
readCount--;
if (readCount == ) unlock(&writeLock);
unlock(&readCountLock);

这样是能保证，没有新的读的时候，永远只是竞争一个读锁来更新readCount，然后read()这里是可以并行的。