Question

我正在学习POSIX线程，我的教授已经开始讲授第一个读者 - 作家问题。这是我解决问题的伪代码（仅适用于第一种情况：读者的偏好）。

semaphore rw_mutex = 1; /* semaphore common to both reader & writer */
semaphore mutex = 1; /* semaphore for reading (reader lock) */
int read_count = 0; /* track number of readers in CS */


Writer:
do {
lock(rw_mutex);
/* ensure no writer or reader can enter */
...
/* writing is performed */
...
unlock(rw_mutex);
/* release lock */
} while (true);


Reader:
do
{
lock(mutex);
/* first update read_count atomically */
read_count++;
if (read_count == 1) {
lock(rw_mutex);
/* ensure no writer can enter */
}
unlock(mutex);
/* allow other readers to access */
...
/* reading is performed */
...
lock(mutex);
read_count--;if (read_count == 0) unlock(rw_mutex);
/* allow writers after
last reader has left the CS */
unlock(mutex);
/* release lock */
} while(true);

首先，这是我对互斥锁的理解：一旦我们创建了一个锁和解锁对，这两个实体之间的代码一次只能被一个线程访问。

现在，如果我的理解是正确的，那么我几乎可以理解上述伪代码的Writer部分中发生了什么。我们锁定然后写入共享资源，同时，没有人可以访问共享资源，因为它被锁定，然后我们只是解锁它。

但我在理解读者部分时遇到了问题。如果我们锁定一次，这意味着它会被锁定，直到我们再次解锁它为止？在这种情况下，在读者的章节中使用两次锁定是什么？

我的主要问题是：锁定是什么意思？以及上述伪代码中的lock（rw_mutex）和lock（mutex）之间的区别是什么？如果我们调用一个锁，程序应该锁定它，无论我们传入的参数是什么？那么这些参数是什么：rw_mutex和mutex在这里意味着什么？多个互斥锁定如何工作？

Answer 1

考虑互斥锁的方法是这样的：互斥体就像一个令牌，在任何时间点都可以由一个线程持有，或者可供任何线程使用。

当一个线程在互斥锁上调用lock()时，它正在尝试使用互斥锁：如果互斥锁可用（“解锁”），则它会立即将其取出，否则如果它当前由另一个持有线程（“锁定”）然后它会等到它可用。

当一个线程在互斥锁上调用unlock()时，它返回一个当前持有的互斥锁，以便它可供另一个线程使用。

如果您有多个互斥锁，则每个互斥锁都是独立的：一个线程既不能同时拥有一个，也不能同时包含这两个互斥锁。

在Reader中，线程首先获得mutex。虽然mutex归线程所有，但没有其他线程可以获取mutex，因此{em} lock(mutex); / {{1}之间不能执行任何其他线程对（一个在unlock(mutex);函数的顶部，另一个在向下）。因为Reader只能在这样的一对中访问（而read_count被保留），我们知道一次只能有一个线程访问mutex。

如果read_count刚刚从{0}增加Reader，它还将获得read_count互斥锁。这可以防止任何其他线程获取那个互斥锁，直到它被释放为止，这会阻止rw_mutex进入其关键部分。

当该线程离开临界区时，此代码有效地将Writer的所有权从rw_mutex中锁定它的线程传递给临界区中的任何剩余读者。这只是代码逻辑的问题 - 不需要实际调用（这是唯一可能的，因为它使用信号量来实现Reader，而不是例如pthreads互斥锁，它必须由锁定它的线程。）

多个互斥锁如何工作？

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