Синхронизация нескольких читателей и писателей без ущемления писателей

Синхронизация нескольких читателей и писателей с помощью монитора.

Синхронизация нескольких читателей и писателей

Применение указанного метода позволяет нескольким читателям одновре­менно обращаться к хранилищу, но любой писатель получает монопольный до­ступ. Для этого применяются два двоичных семафора: readerSemaphore и readWriteSemaphore, инициализированных значением 1. Кроме того, хра­нится текущее число Читателей, первоначально равное нулю. Семафор readerSemaphore используется читателями, чтобы гарантировать взаимно исключающее обновление счетчика читателей. Семафор readWriteSemaphore за­действован писателями для обеспечения взаимно исключающего доступа к хра­нилищу. Но к данному семафору обращаются также и читатели. Он захватывается первым читателем перед началом чтения из хранилища и освобождается послед­ним читателем, закончившим чтение.

речь пойдет о применении мониторов для решения проблемы несколь­ких читателей и писателей.

к задаче посредством алгоритма читателей и писателей мониторы напрямую применяться не могут, так как операция читатьАналоговый Датчик должна одновременно выполняться несколькими читателями. Поэтому мы поступим иначе: инкапсулируем аспекты алгоритма читателей и писателей, касаю­щиеся синхронизации, в монитор и перепроектируем класс Хранилище Показа­ний Аналоговых Датчиков.

. Если от читателей постоянно поступают запросы на чтение, писателю в течение неопределенно долгого времени может быть отказано в доступе к хранилищу. Этот феномен на­зывается ущемлением писателя (writer starvation). Ниже показано решение про­блемы путем введения дополнительного семафора writer Waiting. Операция startWrite теперь должна захватить семафор writerWaiting до захвата се­мафора readWrite Semaphore. Операция startRead захватывает (и освобож­дает) семафор writerWaiting перед тем, как захватить reader Semaphore.

Поясним, для чего нужны такие изменения. Предположим, что несколько чи­тателей заняты чтением, а писатель в этот момент пытается обновить данные. Он успешно захватывает семафор writerWaiting, но дальше вынужден ждать, пока читатели освободят семафор readWriteSemaphore. Если приходит новый чи­татель, то он вызывает startRead и приостанавливается, ожидая освобождения семафора writerWaiting. Тем временем уже имеющиеся читатели заканчивают свои операции, и последний освобождает семафор readWriteSemaphore, кото­рый тут же переходит в распоряжение ожидающего писателя, а тот освобождает семафор writerWaiting, позволяя занять его читателю или писателю.

Дата добавления: 2014-01-07