操作系统实验报告进程同步与互斥Word文档下载推荐.docx

1、stdio.hstringconio.h/定义一些常量；/本程序允许的最大临界区数；#define MAX_BUFFER_NUM 10/秒到微秒的乘法因子；#define INTE_PER_SEC 1000/本程序允许的生产和消费线程的总数；#define MAX_THREAD_NUM 64/定义一个结构，记录在测试文件中指定的每一个线程的参数struct ThreadInfo int serial; /线程序列号 char entity; /是P还是C double delay; /线程延迟 int thread_requestMAX_THREAD_NUM; /线程请求队列 int n_re

2、quest; /请求个数;/全局变量的定义/临界区对象的声明,用于管理缓冲区的互斥访问；CRITICAL_SECTION PC_CriticalMAX_BUFFER_NUM; int Buffer_CriticalMAX_BUFFER_NUM; /缓冲区声明，用于存放产品；HANDLE h_ThreadMAX_THREAD_NUM; /用于存储每个线程句柄的数组；ThreadInfo Thread_InfoMAX_THREAD_NUM; /线程信息数组；HANDLE empty_semaphore; /一个信号量；HANDLE h_mutex; /一个互斥量；DWORD n_Thread =

3、0; /实际的线程的数目；DWORD n_Buffer_or_Critical; /实际的缓冲区或者临界区的数目；HANDLE h_SemaphoreMAX_THREAD_NUM; /生产者允许消费者开始消费的信号量；/生产消费及辅助函数的声明void Produce（void *p）;void Consume（void *p）;bool IfInOtherRequest（int）;int FindProducePositon（）;int FindBufferPosition（int）;int main（void） /声明所需变量； DWORD wait_for_all; ifstream i

4、nFile; /初始化缓冲区； for（int i=0;i MAX_BUFFER_NUM;i+） Buffer_Criticali = -1; /初始化每个线程的请求队列； for（int j=0;jMAX_THREAD_NUM;j+） for（int k=0;k n_Buffer_or_Critical; inFile.get（）; printf（输入文件是:n /回显获得的缓冲区的数目信息；%d n,（int） n_Buffer_or_Critical）; /提取每个线程的信息到相应数据结构中； while（inFile） inFile Thread_Infon_Thread.serial

5、; Thread_Infon_Thread.entity; Thread_Infon_Thread.delay; char c; inFile.get（c）; while（c!=n& !inFile.eof（） inFile Thread_Infon_Thread.thread_requestThread_Infon_Thread.n_request+; n_Thread+; /回显获得的线程信息，便于确认正确性； for（j=0;（int） n_Thread; int Temp_serial = Thread_Infoj.serial; char Temp_entity = Thread_I

6、nfoj.entity; double Temp_delay = Thread_Infoj.delay; printf（ n thread%2d %c %f ,Temp_serial,Temp_entity,Temp_delay）; int Temp_request = Thread_Infoj.n_request;Temp_request; printf（ %d , Thread_Infoj.thread_requestk）; coutserial; m_delay = （DWORD）（ThreadInfo*）（p）-delay *INTE_PER_SEC）; Sleep（m_delay）;

7、 /开始请求生产Producer %2d sends the produce require.n,m_serial）; /确认有空缓冲区可供生产，同时将空位置数empty减1；用于生产者和消费者的同步； wait_for_semaphore = WaitForSingleObject（empty_semaphore,-1）; /互斥访问下一个可用于生产的空临界区，实现写写互斥； wait_for_mutex = WaitForSingleObject（h_mutex,-1）; int ProducePos = FindProducePosition（）; ReleaseMutex（h_mute

8、x）; /生产者在获得自己的空位置并做上标记后，以下的写操作在生产者之间可以并发； /核心生产步骤中，程序将生产者的ID作为产品编号放入，方便消费者识别;Producer %2d begin to produce at position %2d.n,m_serial,ProducePos）; Buffer_CriticalProducePos = m_serial;Producer %2d finish producing :n position %2d :%3d n ,ProducePos,Buffer_CriticalProducePos）; /使生产者写的缓冲区可以被多个消费者使用，实现

9、读写同步； ReleaseSemaphore（h_Semaphorem_serial,n_Thread,NULL）;/消费者进程void Consume（void * p） DWORD wait_for_semaphore,m_delay; int m_serial,m_requestNum; /消费者的序列号和请求的数目； int m_thread_requestMAX_THREAD_NUM;/本消费线程的请求队列； /提取本线程的信息到本地； m_requestNum = （ThreadInfo *）（p）-n_request; for （int i = 0;m_requestNum; m

10、_thread_requesti = （ThreadInfo*）（p）-thread_requesti; /循环进行所需产品的消费i+） /请求消费下一个产品Consumer %2d request to consume %2d productn,m_serial,m_thread_requesti）; /如果对应生产者没有生产，则等待；如果生产了,允许的消费者数目-1；实现了读写同步； wait_for_semaphore=WaitForSingleObject（h_Semaphorem_thread_requesti,-1）; /查询所需产品放到缓冲区的号 int BufferPos=Fi

11、ndBufferPosition（m_thread_requesti）; /开始进行具体缓冲区的消费处理，读和读在该缓冲区上仍然是互斥的； /进入临界区后执行消费动作；并在完成此次请求后，通知另外的消费者本处请求已 /经满足；同时如果对应的产品使用完毕，就做相应处理；并给出相应动作的界面提 /示；该相应处理指将相应缓冲区清空，并增加代表空缓冲区的信号量； EnterCriticalSection（&PC_CriticalBufferPos）;Consumer%2d begin to consume %2d product n （ThreadInfo*）（p）-thread_requesti =

12、-1; if（!IfInOtherRequest（m_thread_requesti） Buffer_CriticalBufferPos = -1;/标记缓冲区为空；Consumer%2d finish consuming %2d: ,BufferPos,Buffer_CriticalBufferPos）; ReleaseSemaphore（empty_semaphore,1,NULL）; elseprintf（Consumer %2d finish consuming product %2dn /离开临界区 LeaveCriticalSection（&六、测试结果以及实验总结1、通过实验进一

13、步了解了基本的进程同步与互斥算法，理解生产者-消费者问题2、掌握了相关API的使用方法。3、了解到进程是一个可以拥有资源的基本单位，是一个可以独立调度和分派的基本单位。而线程是进程中的一个实体，是被系统独立调度和分配的基本单位，故又称为轻权（轻型）进程（Light Weight Process）。4、了解到同步对象是指Windows中用于实现同步与互斥的实体，包括信号量（Semaphore）、互斥量（Mutex）、临界区（Critical Section）和事件（Events）等。本实验中使用到信号量、互斥量和临界区三个同步对象。成绩备注：实验报告文档的名称：_实验编号 （例如：三_1、三_2）；实验报告发送到：os365163.