读者写者实验报告_读者写者问题实验报告

2020-02-28 其他范文下载本文

读者写者实验报告由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“读者写者问题实验报告”。

操作系统原理实验报告

实验名称：

姓名：学号：班级：指导老师：

操作系统 XXX xxxxxxxxxx xxx xxx

一、实验内容

在Windows2000环境下，创建一个控制台进程，此进程包含n个线程。用这n个线程来表示n个读者或写者。每个线程按相应测试数据文件(后面有介绍)的要求进行读写操作。用信号量机制分别实现读者优先和写者优先的读者-写者问题。读者-写者问题的读写操作限制(包括读者优先和写者优先): 1)写-写互斥，即不能有两个写者同时进行写操作。

2)读-写互斥，即不能同时有一个线程在读，而另一个线程在写。，3)读-读允许，即可以有一个或多个读者在读。

读者优先的附加限制:如果一个读者申请进行读操作时已有另一个读者正在进行读操作，则该读者可直接开始读操作。

写者优先的附加限制:如果一个读者申请进行读操作时已有另一写者在等待访问共享资源，则该读者必须等到没有写者处于等待状态后才能开始读操作。运行结果显示要求:要求在每个线程创建、发出读写操作申请、开始读写操作和结束读写操作时分别显示一行提示信息，以确定所有处理都遵守相应的读写操作限制。

二、实验目的在Windows2000环境下，创建一个控制台进程，此进程包含n个线程。用这n个线程来表示n个读者或写者。每个线程按相应测试数据文件(后面有介绍)的要求进行读写操作。用信号量机制分别实现读者优先和写者优先的读者-写者问题。

三、实验原理 1).读者优先

读者优先指的是除非有写者在写文件，否则读者不需要等待。所以可以用一个整型变量read_count记录当前的读者数目，用于确定是否需要释放正在等待的写者线程(当read_count=O时，表明所有的读者读完，需要释放写者等待队列中的一个写者)。每一个读者开始读文件时，必须修改read_count变量。因此需要一个互斥对象mutex来实现对全局变量read_count修改时的互斥。

另外，为了实现写-写互斥，需要增加一个临界区对象write。当写者发出写请求时，必须申请临界区对象的所有权。通过这种方法，也可以实现读-写互斥，当read_count=l时(即第一个读者到来时)，读者线程也必须申请临界区对象的所有权。

当读者拥有临界区的所有权时，写者阻塞在临界区对象write上。当写者拥有临界区的所有权时，第一个读者判断完 “read_count==1”后阻塞在write上，其余的读者由于等待对read_count的判断，阻塞在mutex上。

2).写者优先

写者优先与读者优先类似;不同之处在于一旦一个写者到来，它应该尽快对文件进行写操作，如果有一个写者在等待，则新到来的读者不允许进行读操作。为此应当添加一个整型变量write_count，用于记录正在等待的写者的数目，当write_count=O时，才可以释放等待的读者线程队列。

为了对全局变量write_count实现互斥，必须增加一个互斥对象mutex3。为了实现写者优先，应当添加一个临界区对象read，当有写者在写文件或等待时，读者必须阻塞在read上。·

读者线程除了要对全局变量read_count实现操作上的互斥外，还必须有一个互斥对象对阻塞,read这一过程实现互斥。这两个互斥对象分别命名为mutex1和mutex2。

四、实验过程

在Windows2000环境下，创建一个控制台进程。用VC++实现。

读者线程除了要对全局变量read_count实现操作上的互斥外，还必须有一个互斥对象对阻塞,read这一过程实现互斥。这两个互斥对象分别命名为mutex1和mutex2。结构：

头文件定义全局变量

RP_ReaderThread（）读者优先---读者线程 RP_WriterThread（）读者优先---写者线程 ReaderPriority（）读者优先处理函数 WP_ReaderThrea（）写者优先---读者线程 WP_WriterThread（）写者优先---写者线程 WriterPriority（）写者优先处理函数

主函数：包含对dat文件的读取以及函数的调用。代码：附录

五、实验结果

界面：

测试数据： 2 W 4 5 3 R 5 2 4 R 6 5 5 W 5.1 3 结果读者优先

写者优先

六、实验心得体会

通过对读者写者问题的编程，对线程有了更深的了解，希望在后面的学习中懂得更多。

七、参考文献

老师提供的资料，以及互联网查阅。

八、附录

#include “windows.h” #include #include #include #include #include #include #include “winbase.h”

#define READER 'R' // 读者 #define WRITER 'W' // 写者

#define INTE_PER_SEC 1000 // 每秒时钟中断的数目 #define MAX_THREAD_NUM 64 // 最大线程数 int nReaderCnt = 0;// 读者计数 int nWriterCnt = 0;// 写者计数

HANDLE hWrite = ::CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL);// 写开始信号

HANDLE hRead = ::CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL);// 读开始信号

HANDLE hRCMutex = ::CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);HANDLE hWCMutex = ::CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);HANDLE hReadMutex = ::CreateMutex(NULL, FALSE, NULL);// 从测试数据文件中获取的线程信息 struct ThreadInfo { ThreadInfo(){ nSerialNo = 0;cType = '^';dDelayTime = 0.0;dOpeTime = 0.0;} int nSerialNo;// 线程序号 char cType;// 线程类别 double dDelayTime;// 线程延迟时间 double dOpeTime;// 线程读写操作时间 };// 读者优先---读者线程 // P:读者线程信息

void RP_ReaderThread(void *p){

int nSerialNo =((ThreadInfo*)(p))->nSerialNo;//从文件中读取线程序号 DWORD dwReadTime

(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->dOpeTime

* INTE_PER_SEC);DWORD dwDelay

(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->dDelayTime

* INTE_PER_SEC);Sleep(dwDelay);printf(“Reader thread %d sents the reading require.n”,nSerialNo);WaitForSingleObject(hRCMutex, INFINITE);nReaderCnt++;if(nReaderCnt == 1){ WaitForSingleObject(hWrite, INFINITE);} ReleaseMutex(hRCMutex);printf(“Reader thread %d begins to read file.n”, nSerialNo);Sleep(dwReadTime);printf(“Reader thread %d finished reading file.n”, nSerialNo);WaitForSingleObject(hRCMutex, INFINITE);nReaderCnt--;if(nReaderCnt == 0){ ReleaseSemaphore(hWrite, 1, NULL);} ReleaseMutex(hRCMutex);} // 读者优先---写者线程 // P:写者线程信息

void RP_WriterThread(void *p){

int nSerialNo =((ThreadInfo*)(p))->nSerialNo;// 从参数中获得信息

DWORD dwWriteTime =(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->dOpeTime * INTE_PER_SEC);DWORD dwDelay

(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->dDelayTime

* INTE_PER_SEC);Sleep(dwDelay);printf(“Write thread %d sents the writing require.n”,nSerialNo);WaitForSingleObject(hWrite, INFINITE);printf(“Writer thread %d begins to write to the file.n”, nSerialNo);Sleep(dwWriteTime);printf(“Write thread %d finished writing to the file.n”, nSerialNo);

ReleaseSemaphore(hWrite, 1, NULL);} // 读者优先处理函数 // file:文件名

void ReaderPriority(char *file){ int nThreadCnt = 0;DWORD dwThreadID = 0;nReaderCnt = 0;// 初始化读写者计数 HANDLE hThreads[MAX_THREAD_NUM];ThreadInfo oThreadInfo[MAX_THREAD_NUM];ifstream inFile;inFile.open(file);printf(“Reader Priority:nn”);while(inFile){ // 读入每一个读者,写者的信息

inFile>>oThreadInfo[nThreadCnt].nSerialNo;inFile>>oThreadInfo[nThreadCnt].cType;inFile>>oThreadInfo[nThreadCnt].dDelayTime;inFile>>oThreadInfo[nThreadCnt].dOpeTime;if('^'!= oThreadInfo[nThreadCnt].cType){ nThreadCnt++;} inFile.get();} // 创建线程

for(int i = 0;i

CreateThread（NULL,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(RP_ReaderThread), // 创建读者进程 &oThreadInfo[i], CREATE_SUSPENDED, &dwThreadID);} else { hThreads[i]

CreateThread(0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(RP_WriterThread),// 创建写线程 &oThreadInfo[i], CREATE_SUSPENDED, &dwThreadID);} }

for(i = 0;i

0,NULL, ResumeThread(hThreads[i]);} WaitForMultipleObjects(nThreadCnt, hThreads, TRUE, INFINITE);printf(“All reader and writer have finished operating.n”);} // 写者优先---读者线程 // P:读者线程信息

void WP_ReaderThread(void *p){ int nSerialNo =((ThreadInfo*)(p))->nSerialNo;// 从参数中得到信息 DWORD dwReadTime

(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->dOpeTime

* INTE_PER_SEC);DWORD dwDelay

(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->dDelayTime

* INTE_PER_SEC);Sleep(dwDelay);printf(“Reader thread %d sents the reading require.n”,nSerialNo);WaitForSingleObject(hReadMutex, INFINITE);WaitForSingleObject(hRead, INFINITE);WaitForSingleObject(hRCMutex, INFINITE);nReaderCnt++;if(nReaderCnt==1){ WaitForSingleObject(hWrite, INFINITE);} ReleaseMutex(hRCMutex);ReleaseSemaphore(hRead, 1, NULL);ReleaseMutex(hReadMutex);printf(“Reader thread %d begins to read file.n”, nSerialNo);Sleep(dwReadTime);printf(“Reader thread %d finished reading file.n”, nSerialNo);WaitForSingleObject(hRCMutex, INFINITE);nReaderCnt--;if(nReaderCnt == 0){ ReleaseSemaphore(hWrite, 1, NULL);} ReleaseMutex(hRCMutex);} // 写者优先---写者线程 // P:写者线程信息

void WP_WriterThread(void *p){ int nSerialNo =((ThreadInfo*)(p))->nSerialNo;DWORD dwWriteTime =(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->dOpeTime * INTE_PER_SEC);DWORD dwDelay

(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->dDelayTime

* INTE_PER_SEC);Sleep(dwDelay);printf(“Writer thread %d sents the writing require.n”,nSerialNo);WaitForSingleObject(hWCMutex, INFINITE);nWriterCnt++;if(nWriterCnt == 1){ WaitForSingleObject(hRead, INFINITE);} ReleaseMutex(hWCMutex);WaitForSingleObject(hWrite, INFINITE);printf(“Writer thread %d begins to write to the file.n”, nSerialNo);Sleep(dwWriteTime);printf(“Writer thread %d finished writing to the file.n”, nSerialNo);ReleaseSemaphore(hWrite, 1, NULL);WaitForSingleObject(hWCMutex, INFINITE);nWriterCnt--;if(nWriterCnt == 0){ ReleaseSemaphore(hRead, 1, NULL);} ReleaseMutex(hWCMutex);} // 写者优先处理函数 // file:文件名

void WriterPriority(char * file){ int nThreadCnt = 0;DWORD dwThreadID;

HANDLE hThreads[MAX_THREAD_NUM];ThreadInfo oThreadInfo[MAX_THREAD_NUM];

nReaderCnt=0;nWriterCnt=0;

ifstream inFile;inFile.open(file);printf(“Writer priority:nn”);while(inFile){ inFile>>oThreadInfo[nThreadCnt].nSerialNo;inFile>>oThreadInfo[nThreadCnt].cType;inFile>>oThreadInfo[nThreadCnt].dDelayTime;inFile>>oThreadInfo[nThreadCnt].dOpeTime;if('^'!= oThreadInfo[nThreadCnt].cType){ nThreadCnt++;} inFile.get();}

for(int i = 0;i

CreateThread（NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(WP_ReaderThread), //创建读者进程 &oThreadInfo[i], CREATE_SUSPENDED, &dwThreadID);} else { hThreads[i]

CreateThread（NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(WP_WriterThread), &oThreadInfo[i],CREATE_SUSPENDED,&dwThreadID);} } for(i = 0;i

printf(“All reader and writer have finished operating.n”);} int main(int argc,char *argv[]){ char ch;while(true){ printf(“*************************************n”);printf(“ 1.Reader Priorityn”);printf(“ 2.Writer Priorityn”);printf(“ 3.Exit to Windowsn”);printf(“*************************************n”);printf(“Enter your choice1,2,3: ”);do{ ch=(char)_getch();}while(ch!='1'&&ch!='2'&&ch!='3');system(“cls”);if(ch=='3')return 0;else if(ch=='1')ReaderPriority(“thread.dat”);else WriterPriority(“thread.dat”);printf(“nPre Any Key to Coutinue:”);_getch();system(“cls”);} return 0;}

相关专题读者写者问题实验报告实验报告读者读者写者问题实验报告实验报告读者

[其他范文]相关推荐

[其他范文]热门文章