北邮操作系统进程同步实验报告及源代码(共7页).docx
精选优质文档-倾情为你奉上进程管理实验报告1实验目的：（1）理解进程/线程同步的方法，学会运用进程/线程同步的方法解决实际问题；（2）了解windows系统或unix/linux系统下中信号量的使用方法。2实验内容编写一个有关生产者和消费者的程序：每个生产者每次生产一个产品存入仓库，每个消费者每次从仓库中取出一个产品进行消费，仓库大小有限，每次只能有一个生产者或消费者访问仓库。要求:采用信号量机制。3、环境说明本实验是在win7环境下使用dev编译器实现的，采用Win API的信号量机制。4、程序设计说明该程序根据教材中的消费者生产者问题编写的，使用了教材中提供的框架思路以及库函数，使用 CreateThread建立新的线程，使用CreateMutex创建一个互斥信号量，使用CreateSemaphore创建信号量，使用ReleaseMutex释放线程的互斥信号量，使用ReleaseSemaphore对指定的信号量增加指定的值，使用WaitForSingleObject等待空位，使用CloseHandle在操作结束后关闭线程和信号量。在这个程序里我设计了三个函数： Int main（）是主函数，其中包含了缓冲区大小的设置，生产者消费者发出请求等内容以及线程创建等内容DWORD WINAPI producer(LPVOID lpPara)是生产者等待缓冲区的使用权并对缓冲区进行操作DWORD WINAPI consumer(LPVOID lpPara)是消费者等待缓冲区的使用权并对缓冲区进行操作 该程序模拟生产者消费者问题，首先要设置缓冲区的大小，输入请求资源的各个进程的信息以及请求时间，并且按照请求时间对各进程进行排序，创建线程，然后按序依次对缓冲区进行操作，详细设计见源代码。5、程序运行结果截图：只有生产者请求，没有消费者请求，请求满足只有消费者请求，没有生产者请求，消费者的请求不成功：生产者请求大于消费者请求并且消费者请求在生产者放入产品之后：消费者请求多于生产者请求，只能满足部分消费者请求，不能满足全部：6、源代码：#include <cstdio>#include <cstdlib>#include <cstring>#include <iostream>#include <algorithm>#include <windows.h>using namespace std;#define MAX_BUF 1000#define MAX_REQ 20 HANDLE mutex;HANDLE full;HANDLE empty; HANDLE threadMAX_REQ;DWORD pro_idMAX_REQ;DWORD con_idMAX_REQ;struct request int type;/记录生产者消费者的类型 int seq; /记录请求次序 reqMAX_REQ; int buf_size; int req_size; int no;int bufferMAX_BUF;int in;int out; int result;bool cmp(request a,request b) return a.seq<b.seq; DWORD WINAPI producer(LPVOID lpPara) WaitForSingleObject(full,INFINITE); WaitForSingleObject(mutex,INFINITE); printf("生产者%d将第%d号产品放入缓冲区n",(int)lpPara,no); bufferin=no+; in=(in+1)%buf_size; printf("成功放入缓冲区!nn",(int)lpPara); ReleaseMutex(mutex); ReleaseSemaphore(empty,1,NULL); return 0; DWORD WINAPI consumer(LPVOID lpPara) WaitForSingleObject(empty,INFINITE); WaitForSingleObject(mutex,INFINITE); printf("消费者%d将第%d号产品从缓冲区取出n",(int)lpPara,bufferout); bufferout=0; printf("成功从缓冲区取出!nn",(int)lpPara); ReleaseMutex(mutex); out=(out+1)%buf_size; ReleaseSemaphore(full,1,NULL); return 0; int main() int i; int p=0; no = 1; in=out=0; memset(buffer, 0, sizeof(buffer); printf("请设置缓冲区大小："); scanf("%d",&buf_size); printf("请输入请求使用资源进程的个数："); scanf("%d",&req_size); for(i=0;i<req_size;i+) printf("请选择是消费者进程(0)还是生产者进程(1):"); scanf("%d",&reqi.type); printf("请输入该进程的请求时间："); scanf("%d",&reqi.seq); sort(req,req+req_size,cmp); mutex=CreateMutex(NULL,FALSE,NULL); full=CreateSemaphore(NULL,buf_size,buf_size,NULL); empty=CreateSemaphore(NULL,0,buf_size,NULL); for(i=0;i<req_size;i+) if(reqi.type=0) threadi=CreateThread(NULL, 0, consumer, (LPVOID)i, 0, &con_idi); if(threadi=NULL) return -1; printf("n消费者请求从缓冲区中取产品,请求时间为%dn",reqi.seq); if(reqi.type=1) threadi=CreateThread(NULL,0,producer,(LPVOID)i,0,&pro_idi); if(threadi=NULL) return -1; printf("n生产者请求往缓冲区中放产品,请求时间为%dn",reqi.seq); result = WaitForMultipleObjects(req_size, thread, TRUE, 500); if (result = WAIT_TIMEOUT) printf("n请求不能被完全满足n"); else printf("n能够满足所有请求 n"); for(int i=0; i<req_size; i+) CloseHandle(threadi); CloseHandle(mutex); CloseHandle(full); CloseHandle(empty); system("pause"); return 0;7、实验总结： 本次实验基于书上的生产者消费者问题，原理在上课的时候老师已经详细地讲解过，但是在具体编程实现的过程中也遇到了很多问题，除了书上的库函数之外还有一些函数书上并没有给出用法，比如如何创建线程等函数，通过查阅参考相关资料解决，通过编写代码也系统地理解了生产者消费者问题的操作过程，线程的创建，信号量的创建以及信号量的使用方法等情况，遇到的好多编代码上的细节问题通过反复调试解决，有较大收获。专心-专注-专业
