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文章目录

• 1. 简单生产消费者问题
• • 1.1 具体问题描述
  • 1.2 解决方案
  • 1.3 简单生产消费者问题模型
  • 1.4 编程实验：生产消费者示例
• 2. 多任务读写问题（复杂生产消费者问题）
• • 2.1 互斥关系分析
  • 2.2 多任务读写问题模型
  • 2.3 注意
  • 2.4 扩展互斥锁的类型
  • 2.5 编程实验：多任务读写示例
  • 2.6 思考

1. 简单生产消费者问题

• 有 n 个生产者同时制造产品，并把产品存入仓库中
• 有 m 个消费者同时需要从仓库中取出产品
• 规则：
  • 一次只允许一个生产者向仓库放入产品
  • 一次只允许一个消费者从仓库取出产品
  • 生产者和消费者不能同时进入仓库
    ==> 也即：一次只允许一个人进入仓库，仓库是临界资源

1.1 具体问题描述

• 有 2 个生产者任务，2 个消费者任务
  • Producer A - 生产者，生产A型产品
  • Producer B - 生产者，生产B型产品
  • Consumer A - 消费者，消耗A型产品
  • Consumer B - 消费者，消耗B型产品

1.2 解决方案

• 使用链表模拟仓库（临界资源）
• 使用互斥锁保护临界资源
• 消费者任务进入仓库后，查找所需产品并取出
• 生产者生产 N 个产品后结束生产

1.3 简单生产消费者问题模型

1.4 编程实验：生产消费者示例

【参看链接】：66 - 进程互斥锁的应用示例 / 00简单生产消费者问题

2. 多任务读写问题（复杂生产消费者问题）

• 有 1 个 Writer 每间隔一段时间就会更新数据
• 有 n 个 Reader 需要同时读数据
• 规则：
  • Writer 更新数据时，所有 Reader 必须等待，直到更新完成
  • 多个 Reader 可同时读数据，不会产生冲突
  • Writer 需要等待所有 Reader 数据读取完毕，才能更新数据

2.1 互斥关系分析

• Writer 与所有 Reader 在目标数据上读写互斥
• Reader 之间不存在目标数据的读互斥（整体）
• Reader 之间存在同时读写其它数据的互斥关系

2.2 多任务读写问题模型

2.3 注意

一个 Writer 和多个 Reader 之间 通过g_mutex_write互斥，使得写权限互斥锁的所有权（g_mutex_write）可以在多个 Reader 之间传递。

会出现问题：ReaderA获取锁，ReaderB释放锁

2.4 扩展互斥锁的类型

• Normal
  • 简单互斥锁，不支持多次获取锁
  • 获取锁和释放锁的任务可以不同
• Strict
  • 严格互斥锁，支持多次获取锁
  • 获取锁和释放锁的任务必须是同一个

2.5 编程实验：多任务读写示例

【参看链接】：66 - 进程互斥锁的应用示例 / 01多任务读写问题

2.6 思考

• 如何使用互斥锁解决“吃饭问题”？