操作系統(tǒng)實驗報告_線程并發(fā)拷貝程序

1、共享知識分享快樂盛年不重來，一日難再晨。及時宜自勉，歲月不待人。操作系統(tǒng)：線程（進程）并發(fā)拷貝程序附錄一：程序代碼#in clude#in clude#in clude#in cludevfc ntl.h#in clude #in clude #in clude#define PSIZE 4096 /*管道文件的大小 */#define BSIZE 128/*默認緩沖區(qū)的大小*/#define NOFILE 20/*u_ofile3705表可分配的個數(shù)*/#define NFILE 20/*file表可分配的個數(shù)*/#defi ne NPIPE 20/*pipecb3705可分配的個數(shù)*/*進

2、程的u_file表*/int u_ofile3705NOFILE;/*模擬file表*/ struct char f_flag;/*讀寫標志，w表示寫，r表示讀*/int f_count;/*表示此表項的狀態(tài)，=0表示此表項沒被使用，可分配；=1表示此表項在被使用，不可再分配*/int f_inode;/* 對應(yīng)的 pipecb3705 表下標 */long f_offset;/*讀寫指針，當前已讀或已寫個數(shù) */fileNFILE;/*管道控制塊*/structchar *p_addr;/*管道文件基地址*/int p_size;/* 管道文件大小，PSIZE*/int p_count;/*

3、=2表示讀寫都在被進行，=1表示在被讀或被寫，=0表示管道沒被使用， 可分配*/pipecb3705NPIPE;/*模擬管道文件*/char *pfile;/*管道的寫入寫出端*/int fd2;/*鎖機制，實現(xiàn)互斥*/pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;/* 進程間通信，實現(xiàn)同步 */pthread_cond_t rflag = PTHREAD_COND_INITIALIZER;/* 讀信號量 */ pthread_cond_t wflag = PTHREAD_COND_INITIALIZER;/* 寫信號量 */ /* 線程創(chuàng)建

4、函數(shù)只能傳一個參數(shù)，用結(jié)構(gòu)體來封裝所有參數(shù)*/struct arg_setchar *fname;/* 文件名 */int f;/* 傳遞 fdp*/;/*u_ofile3705 表初始化 */int u_ofile_init3705()printf(init the u_ofile3705n);int i;for(i=0;iNOFILE;i+)u_ofile3705i = -1;u_ofile37050=0;u_ofile37051=0;u_ofile37052=0;return 0;/* 創(chuàng)建管道 */int pipe_simulate3705(int a)printf(start to

5、create a pipen);int i;for(i=0;iNOFILE;i+)if(u_ofile3705i=-1)a0 = i;/* 讀 */u_ofile3705i = 0;/* 讀端 */break;for(i;i=NOFILE) printf(u_ofile3705 分配失敗 ,failure to create a pipen); return -2;pfile = (char *)malloc(PSIZE*sizeof(char);/* 申請模擬管道用的內(nèi)存空間 */ if(pfile=NULL)/* 申請可能不成功 */ printf(failure to create a

6、pipen); return -1; for(i=0;iNFILE;i+) if(filei.f_count!=1) filei.f_flag = r;/* 讀標志 */filei.f_inode = 0;/* 讀對應(yīng) pipecb3705 表下標 */ filei.f_count = 1;/*file0 這個表項在被使用，不可再分配 */ filei.f_offset = 0;/* 讀指針 */ u_ofile3705a0 = i;/* 讀端 */ break; for(i=0;i=NFILE) printf(failure to create a pipen); return -1; fo

7、r(i=0;i=NPIPE)printf(failure to create a pipen);return -1;printf(Secceed create the pipen);return 0;/* 分配成功 */* 關(guān)閉管道 */int close_simulate3705(int a)printf(start to close the pipe you have createdn);char *p;int i;for(i=0;ipipe)input data in memory *ca into pipen);numwrite_simulate3705+;long offr,offw

8、;/* 讀寫指針，實際是讀寫字符個數(shù) */int r;/* 管道文件讀端 */int m;/* 若 ca 中的字符不能一次寫完， m 用來表示一次可寫入的字符的最大數(shù) */int w = u_ofile3705fd;/* 管道文件寫端 */int pf = filew.f_inode;/* 讀管道對應(yīng)的 pipecb3705 表的下標 */int n1 = n;/* 一次應(yīng)該寫入的字符個數(shù) */int wstart = 0;/* 計數(shù)器，寫入字符個數(shù) */int i = 0;for(i;ioffr)/* 不能一次寫完 */if(pipecb3705pf.p_count=0)/* 對文件的復(fù)制操

9、作已進行結(jié)束，管道文件被釋放 */ printf( 對文件的復(fù)制操作已進行結(jié)束，管道文件被釋放 n);return 0;elsem = PSIZE+offr-offw;/* 最多可寫入數(shù) */ for(wstart=0;wstartm;wstart+) *(pipecb3705pf.p_addr+offw%PSIZE) = *ca;ca+;offw+;filew.f_offset = offw;/* 重定位寫指針位置 */n1 = n1-m;/* 剩余需要讀的字符個數(shù) */printf(weak up the read thread , pipe is readablen); pthread_

10、cond_signal(&rflag);/* 喚醒讀線程，管道可讀 */ printf(write thread is blocked and under the statement of waitingn);pthread_cond_wait(&wflag,&lock);/* 寫線程封鎖等待 */*一次性可將 ca 中內(nèi)容全部寫入管道 */offr = filer.f_offset;offw = filew.f_offset; for(wstart=0;wstartpipe)input data in memory *ca into pipen);return n;/* 返回寫入字符個數(shù) *

11、/* 讀管道 */int numread_simulate3705;/read_simulate3705 diaoyongshuint read_simulate3705(int fd,char *ca,int n)/ 將管道 fd 內(nèi)容讀取 n 個字符到內(nèi)存 ca 里 printf(pipememory)output data from pipe into memory *can);numread_simulate3705+;long offr,offw;/* 讀寫指針，實際是讀寫字符個數(shù) */ int w;/* 管道文件寫端 */int m;/* 若 ca 中的字符不能一次讀完， m 用來

12、表示一次可讀出的字符的最大數(shù) */ int r = u_ofile3705fd;/* 管道文件讀端 */int pf = filer.f_inode;/* 讀管道對應(yīng)的 pipecb3705 表的下標 */int rstart = 0;/* 計數(shù)器，讀出字符個數(shù) */int i = 0;for(i;iNFILE;i+)/* 尋找讀管道對應(yīng)的讀管道的端 */ if(filei.f_flag=w)&(filei.f_inode=pf) w = i;break;elsecontinue;printf(add the lockn);pthread_mutex_lock(&lock);/* 互斥鎖，相當

13、于進入臨界區(qū) */offr = filer.f_offset;/* 賦值讀指針 */offw = filew.f_offset;/* 賦值寫指針 */ if(offr=offw)/* 管道空，無內(nèi)容可讀 */printf(pipe is empty , nothing to outputn);if(pipecb3705pf.p_count=1)/* 寫端關(guān)閉 */pipecb3705pf.p_count-;/* 文件的復(fù)制以完成，釋放管道文件的空間*/printf(the write point is closed,the copy of the file is finishedn); ret

14、urn 0;elseprintf(weak up the write thread , make the pipe writablen); pthread_cond_signal(&wflag);/* 喚醒寫線程，管道可寫 */ printf(read thread is blocked and under the statement of waitingn); pthread_cond_wait(&rflag,&lock);/* 讀線程封鎖等待 */offr = filer.f_offset;offw = filew.f_offset;m = n=(offw-offr)?n:(offw-of

15、fr);/* 得到可讀字符個數(shù) */ for(rstart=0;rstartmemory)output data from the pipe into memory *can);return m;/* 線程調(diào)用，讀源文件，寫管道 */void *pwrite3705(void *a)/ 將源文件 a 內(nèi)容寫入管道中printf(filepipe)input data from the original file into pipen);char abuf1BSIZE;struct arg_set *args=(struct arg_set *)a;/* 需要傳入多個參數(shù)時，用結(jié)構(gòu)體傳 */in

16、t fdr;int n_r;/* 管道文件寫入字符數(shù) */ if(fdr=open(args-fname,O_RDONL Y)!=-1)while(n_r=read(fdr,abuf1,BSIZE)0)/* 讀文件，寫管道 */printf(filememory)input data in original file into memory *can);printf(Secceed (filememory)input data in original file into memory *can);/printf(memorypipe)input data in memory *ca into

17、pipen);write_simulate3705(args-f,abuf1,n_r);/printf(Secceed (memorypipe)inputn); pipecb3705fileu_ofile3705args-f.f_inode.p_count-;/* 文件已讀完，關(guān)閉管道寫 端*/elseperror(args-fname);/* 打開源文件可能不成功 */return NULL;printf(Secceed (filepipe)input data from the original file into pipen);return NULL;/* 線程調(diào)用，寫目標文件，讀管道

18、*/void *pread3705(void *a)/ 讀取管道，將其中內(nèi)容寫入新建文件中printf(pipefile)output data from the pipe into new filen);char abuf2BSIZE;/* 緩沖區(qū) */struct arg_set *args=(struct arg_set *)a;/* 需要傳入多個參數(shù)時，用結(jié)構(gòu)體傳 */int fdw;int n_w;/* 管道文件讀出字符數(shù) */ if(fdw=open(args-fname,O_CREAT|O_RDWR,0777)!=-1)while(n_w=read_simulate3705(ar

19、gs-f,abuf2,BSIZE)0)/* 讀管道，寫文件 */printf(pipememory)output data from pipe into memory *can);/printf(Secceed (pipememory)output data from pipe into memory *can);printf(memoryfile)output data in memory *ca into filen);write(fdw,abuf2,n_w);printf(Secceed (memoryfile)output data from the pipe into new fil

20、en);else perror(args-fname);/* 打開目標文件可能出錯 */ return NULL;printf(Secceed (pipefile)output data from the pipe into new filen);return NULL;/* 主函數(shù) */int main(int argc,char *argv)int x;u_ofile_init3705(); while(x=pipe_simulate3705(fd)=-1);/* 創(chuàng)建管道，即申請空間 */ if(x=-2)return -1;pthread_t t;/thread IDstruct ar

21、g_set args2;/* 用結(jié)構(gòu)體傳寫線程需要的參數(shù) : 文件名 ,管道文件讀寫端 */ args0.fname=argv1;/* 源文件名 */args0.f=fd1;/* 管道文件寫端 */ args1.fname=argv2;/* 目標文件名 */args1.f=fd0;/* 管道文件讀端 */ pthread_create(&t,NULL,pwrite3705,(void *)&args0);/* 創(chuàng)建子線程 ,寫管道 */ pread3705(void *)&args1);/* 主線程調(diào)用 ,讀管道 */ pthread_join(t,NULL);/* 等待寫線程結(jié)束 */ cl

22、ose_simulate3705(fd);printf(nnum of read_simulate3705 = %dn,numread_simulate3705); printf(num of write_simulate3705 = %dn,numwrite_simulate3705); return 0;附錄二（實驗結(jié)果） ：ls -l總用量 237950 2012-12-17 18:06 3705-rw-r-r- 1 john john卑微如螻蟻、堅強似大象-rw-r-r- 1 john john36864 2012-07-15 07:53 3705.doc-rw-r-r- 1 john

23、 john95441 2012-08-27 22:16 3705.JPG-rw-r-r- 1 john john 2083969 2010-11-08 13:07 3705.mp3-rw-r-r- 1 john john -rw-r-r- 1 john john -rw-r-r- 1 john john -rw-r-r- 1 john john -rw-r-r- 1 john john84835 2012-07-11 13:22 3705.pdf73728 2012-12-17 16:48 3705.ppt19924 2012-07-03 18:51 3705.rar0 2012-12-17

24、22:49 sta111563 2012-12-17 22:46 tc_copy.cpp./tc 3705 a3705 copy1./tc 3705 a3705.doc./tc 3705.doc a3705.doc./tc 3705.ppt a3705.ppt./tc 3705.mp3 a3705.mp3./tc 3705.rar a3705.rar copy2./tc 3705.pdf a3705.rarls -l總用量 5163-rw-r-r- 1 john john-rw-r-r- 1 john john-rw-r-r- 1 john john50 2012-12-17 18:06 37

25、05 36864 2012-07-15 07:53 3705.doc 95441 2012-08-27 22:16 3705.JPG-rw-r-r- 1 john john 2083969 2010-11-08 13:07 3705.mp3-rw-r-r- 1 john john-rw-r-r- 1 john john84835 2012-07-11 13:22 3705.pdf73728 2012-12-17 16:48 3705.ppt-rw-r-r- 1 john john19924 2012-07-03 18:51 3705.rar-rwxr-xr-x 1 john john-rwxr

26、-xr-x 1 john john-rwxr-xr-x 1 john john50 2012-12-17 22:51 a3705 36864 2012-12-17 22:51 a3705.doc 95441 2012-12-17 22:53 a3705.JPG-rwxr-xr-x 1 john john 2083969 2012-12-17 22:54 a3705.mp3-rwxr-xr-x 1 john john-rwxr-xr-x 1 john john-rwxr-xr-x 1 john john84835 2012-12-17 22:56 a3705.pdf73728 2012-12-1

27、7 22:53 a3705.ppt19924 2012-12-17 22:55 a3705.rar-rw-r-r- 1 john john -rw-r-r- 1 john john -rw-r-r- 1 john john -rw-r-r- 1 john john1320 2012-12-17 22:51 copy1 419294 2012-12-17 22:56 copy2 690 2012-12-17 22:49 sta1 0 2012-12-17 22:57 sta2-rwxr-xr-x 1 john john12256 2012-12-17 22:50 tc-rw-r-r- 1 joh

28、n john11563 2012-12-17 22:46 tc_copy.cppcat copy1 init the u_ofile start to create a pipeSecceed create the pipe(pipefile)output data from the pipe into new file(pipememory)output data from pipe into memory *caadd the lockpipe is empty , nothing to outputweak up the write thread , make the pipe writable read thread is bloc