2025年操作系統(tǒng)進程同步互斥實驗攻略與實踐解析

《進程同步與互斥》試驗匯報試驗序號：01試驗項目名稱：進程同步與互斥試驗地點指導(dǎo)教師時間1、掌握基本的進程同步與互斥算法，理解生產(chǎn)者-消費者問題。2、學(xué)習(xí)使用Windows/XP中基本的同步對象，掌握有關(guān)API的使用措施。3、理解Windows/XP中多線程的并發(fā)執(zhí)行機制，實現(xiàn)進程的同步與互斥。4、設(shè)計程序，實現(xiàn)生產(chǎn)者-消費者進程(線程)的同步與互斥；Windows/XP+VisualC++以生產(chǎn)者-消費者模型為根據(jù)，在Windows/XP環(huán)境下創(chuàng)立一種控制臺進程，在該進程中創(chuàng)立n個線程模擬生產(chǎn)者和消費者，實現(xiàn)進程(線程)的同步與互斥。生產(chǎn)者進程的功能：生產(chǎn)東西，供消費者消費；消費者進程的功能：消費生產(chǎn)者生產(chǎn)的東西。生產(chǎn)者生產(chǎn)產(chǎn)品并存入緩沖區(qū)供消費者取走使用，消費者從緩沖器內(nèi)取出產(chǎn)品去消費。在生產(chǎn)者和消費者同步工作時，必須嚴(yán)禁生產(chǎn)者將產(chǎn)品放入已裝滿的緩沖器//定義某些常量；//本程序容許的最大臨界區(qū)數(shù)；//秒到微秒的乘法因子；//本程序容許的生產(chǎn)和消費線程的總數(shù)；#defineMAX_THREAD_NU//定義一種構(gòu)造，記錄在測試文獻中指定{intthread_request[M//臨界區(qū)對象的申明，用于管理緩沖區(qū)的互斥訪問；CRITICAL_SECTIONPC_Critical[MAX_BUFFER_NUM];intBuffer_Critical[MAX_BUFFER_NUM];//緩沖區(qū)申明，用于寄存產(chǎn)品；HANDLEh_Thread[MAX_THREAD_NUM];//用于存儲每個線程句柄的數(shù)組；ThreadInfoThread_Info[MAX_THREA//線程信息數(shù)組；//一種信號量；//一種互斥量；//實際的線程的數(shù)目；{//申明所需變量；//初始化緩沖區(qū)；for(inti=0;i<MAX_BUFFER_NUM;i++)//初始化每個線程的祈求隊列；for(intj=0;j<MAX_THREAD_NUM;j++){for(intk=0;k<MAX_THREAD_NUM;k++)Thread_Info[j].thread_reqThread_Info[j].n_request//初始化臨界區(qū)；for(i=0;i<MAX_BUFFER_NUM;i++)//打開輸入文獻，按照規(guī)定的格式提取線程等信息；//從文獻中獲得實際的緩沖區(qū)的數(shù)目；printf("輸入文獻是：\n");//回顯獲得的緩沖區(qū)的數(shù)目信息；//提取每個線程的信息到對應(yīng)數(shù)據(jù)構(gòu)造中；while(c!='\n'&&!in()Thread_Info[n_Thread].thread_request[Thread_Info[n_Thread].n_req}//回顯獲得的線程信息，便于確認(rèn)對的性；intTemp_request=Thread_Info[j].n_request;for(intk=0;k<Temp_requesprintf("%d",Thread_Info[j].thread_request[k]empty_semaphore=CreateSemaphore(NULL,n_Buffer_or_Critical,h_mutex=CreateMutex(NULL,FALSE,"mutex_for_ustd::stringlp="semaphore_for_produce_";h_Semaphore[j+1]=CreateSemaphore(NULL,0,n_Thread,lp.cif(Thread_Info[i].entity=='P')h_Thread[i]=CreateThread(NULL,0,(Lwait_for_all=WaitForMultipleObjects(n_Thread,h_Thread,TRUE,-1);printf("\n\nALLProducerandconsumerhavefinishedtheprintf("Pressanykey_getch();boolIfInOtherRequest(intr{for(intj=0;j<Thread_Info[i].n_request;j++)if(Thread_Info[i].thread_reque//找出目前可以進行產(chǎn)品生產(chǎn)的空緩沖區(qū)位置；for(inti=0;i<n_Buffer_or_Crit//用下面這個特殊值表達本緩沖區(qū)正處在被寫狀態(tài)；returnEmptyPosition;//找出目前所需生產(chǎn)者生產(chǎn)的產(chǎn)品的位置；{if(Buffer_Critical[}}//生產(chǎn)者進程DWORDwait_for_semaphore,wait_for_mutm_serial=((ThreadInfo*)(p))->serial;m_delay=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->delay*INTE_PER_SEC);printf("Producer%2dsendstheproducerequire.\n",m_serial);//確認(rèn)有空緩沖區(qū)可供生產(chǎn)，同步將空位置數(shù)empty減1;用于生產(chǎn)者和消費者的同步；wait_for_semaphore=WaitForSingleObject(empty_semaphore,-1);wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_mutexintProducePos=FindProducePosition();//關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，程序?qū)⑸a(chǎn)者的ID作為產(chǎn)品編號放入，以便消費者識別；printf("Producer%2position%2d.\n",m_serial,PBuffer_Critical[ProducePos]=mprintf("Producer%2dfinishproducing:\n",m_serial);printf("position[%2d]:%3d\n",ProducePos,Buffer_Critical[ProducePos]);ReleaseSemaphore(h_Semaphore[m_serial],n_Thr}voidConsume(void*p){DWORDwait_for_semaphore,m_dm_serial=((ThreadInfo*)(pm_delay=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->delay*INTE_PER_SEC);m_requestNum=((ThreadInfo*)m_thread_request[i]=((ThreadInfo*)(p))->thread_requfor(i=0;i<m_requestNum;i++){//祈求消費下一種產(chǎn)品product\n",m_serial,m_thread_request[//假如對應(yīng)生產(chǎn)者沒有生產(chǎn)，則等待；假如生產(chǎn)了，容許的消費者數(shù)目-1;實現(xiàn)了讀wait_for_semaphore=WaitForSingleObject(h_Semaphore[m_thread_requestintBufferPos=FindBufferPosition(m_thread_request[i]);//進入臨界區(qū)后執(zhí)行消費動作；并在完畢本次祈求后，告知此外//經(jīng)滿足；同步假如對應(yīng)的產(chǎn)品使用完畢，就做對應(yīng)處理；并給//示；該對應(yīng)處理指將對應(yīng)緩沖區(qū)清空，并增長代表空緩沖區(qū)的信號量；EnterCriticalSection(&PC_Critical[Buffeprintf("Consumer%2dbegintoconsume%2dif(!IfInOtherRequesBuffer_Critical[BufferPos]=-1;//標(biāo)識緩沖區(qū)為空；\n",BufferPos,Buffer_CritReleaseSemaphore(empty_semaphore,}printf("Consumer%2dfinishconsumingpr}LeaveCriticalSection(&PC_Critical[Buff渝入文件是：D:大二下課件操作系統(tǒng)原理\實險現(xiàn)作系統(tǒng)實threadthread2P