写者优先实验报告

实验报告/*学号：姓名:/*实验序号：1*//*实验名称：用信号量来实现读者写者问题(写者优先)*//*实验目的：理解进程(或线程)及信号量的概念*//*实验当堂所要完成的事情列表*///―――――――――――――1/10/*1.上网查找有关API函数，例如句柄，创建进程的函数，以及这些函数的对应参数都有哪些，这些参数有什么作用等。例如：WaitForSingleObject(),CreateSemaphore()等。2.对与实验有关的知识进行查看，例如查看有关参考书，和上课用的PPT等，深入了解这些原理，例如用信号量来实现进程之间的互斥，以及落实到具体的代码实现应该怎么组织数据结构，用哪些具体的API函数，函数之间的传参应该怎么办等。3.根据预习报告，虽有借鉴之嫌，但是还是可以启发一下程序的具体结构，将程序执行的结构图画出来。*//*源代码（必须含注释，要求规范性）及程序流程图*///―――――――3/10…..…..…..//写者优先.cpp:定义控制台应用程序的入口点。//#includewindows.h#includeconio.h#includestdlib.h#includeio.h#includestring.h#includestdio.hHANDLEmutex;HANDLEbuffer;voidreader(void){intrc=0;while(TRUE){WaitForSingleObject(&mutex,-1);//P原语API函数rc=rc+1;if(rc==1)//如果这是第一个读者WaitForSingleObject(&buffer,-1);ReleaseSemaphore(&mutex,1,NULL);//V原语API函数//ReleaseSemaphore(&buffer,1,NULL);WaitForSingleObject(&mutex,-1);printf(释放对buffer的互斥访问\n);//printf(读者访问read_data_base\n);//printf(读者准备读\n);printf(读者开始读缓冲区中数据...\n);//读者读printf(读者开始开始退出缓冲区...\n);rc=rc-1;if(rc==0)ReleaseSemaphore(&buffer,1,NULL);//printf(开始读use_data_read\n);}}voidwriter(){while(TRUE){//think_up_data();WaitForSingleObject(&buffer,-1);//write_data_base();//在此可以更新数据//printf(写者写\n);printf(写者准备写\n);printf(写者开始往缓冲区中写数据...\n);//写者写printf(写者开始退出缓冲区...\n);ReleaseSemaphore(&buffer,1,NULL);printf(写者释放对buffer的互斥访问\n);}}voidmain(){HANDLEData[2];//创建HANDLE数组Datamutex=CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL);//创建互斥信号量buffer=CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL);HANDLEhandle[2];//创建HANDLE数组handle//以下是创建生产着和读者进程handle[0]=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(writer),&Data[0],0,NULL);if(handle[0]==NULL)printf(创建写者线程失败\n);handle[1]=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(reader),&Data[1],0,NULL);if(handle[1]==NULL)printf(创建读者线程失败\n);system(pause);}/*程序流程图：有无读写唤醒等待的写线程*//*编译过程中出现的问题及其相应解决：1．头文件问题解决：所有的函数直接调用需要用到头文件，API函数需要用windows.h,其他头文件虽然没有用，但是为了保证不出错还是加上了。2．API函数的参数问题解决：API函数是系统一级的函数，，有些函数的调用需要用到很多的参数，参数不同会导致结果的不同，例如：CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL)，这个函数需要四个参数，第一个参数和第四个参数在程序中没有用到，所以可以设置为NULL，第三个参数是可以设置读/写等待所有读线程完成再执行申请资源，进行读操作已有进程对buffer进行读写？读/写？所有读线程处理完毕，释放互斥信号量开始判断是否有读者或写者进入信号量的最大计数，第二个参数是设置信号量的初值是多少。如果程序有些问题实在解决不了的话，可以修改参数试一下函数是否有会让程序正常。3.函数的调用问题解决：API函数和普通函数其实本质上都是一样的，但是进程和普通的变量不一样。例如P-V原语，这对函数必须是成对出现的，否则没有意义。但是在API函数中并没有P函数和V函数，需要自己查找或者上网搜索。还有函数的嵌套调用，例如：CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(reader),&Data[1],0,NULL)，这个函数是我直接利用了别人的代码，调用了reader函数，但是前面的那个参数至今未明白，上网看了一下，说是强制转换。*//*运行过程中出现的问题及其相应解决：1．读写信号量的不互斥解决：在刚写好程序的时候，发现读者和写者程序同时调用，表现为交叉打印，所以用了程序逐句执行，逐句执行到最后，出现了汇编代码，只好不了了之。后来经过仔细观察之后才发现可能是函数的参数有问题，修改了参数之后，程序变得正常了。2．每个读者一来都要判断是否有数据可读，但是当第一个读者已经拿到数据缓存区的使用权时，接下来的读者便无法对数据进行读操作；而同时有写者等待的情况下，一旦第一个读者读完后，写者便只能写，写完读者才能读解决：这是由于同步信号量导致的结果。对于同一个缓冲区，只能实现读者读，然后写者写，又读者读，写者写，所以便不能实现若干个读者同时进行读操作。只需调整为当第一个读者来的时候拿到读数据的使用权后，直到没有读者等待后，再交出缓冲区的使用权，再让写者写即可解决此问题。3.运行过程中会出现直接跳出的现象解决：是运行环境的问题，如果是VS2012会在程序运行完之后直接跳转退出，可以加入System(“pause”)暂停语句是程序停止。*///―――――――――――――――――――――――――――――――3/10/*实验总结―――――――――――――――――――――――――――3/10这是第一次对API函数的应用，发现API函数虽然名字很长，但是认真去做还是比较好做出来，毕竟函数是死的，只要参数满足，就可以调用，而不用自己编写，这是操作系统提供的接口，可以对进行系统级的编程，对程序的进一步开发有很大的帮助。API函数很多，需要仔细的查询，所以只要用心慢慢去做就可以了。多进程或多线程的读者写者程序比较复杂，所以只有自己利用API函数写了一个单线程的程序。自己也看了很多多线程的程序，是给互斥的进程加上了循环，但是一加上循环，程序考虑的点就会变的更多，考虑到自己可以将程序弄的更加明白，所以我还是选择了单线程的编写。程序中，读者和写者共享同一个资源缓冲区。需要对各个线程的操作进行一定的互斥，防止多个线程在并发执行的过程中，发生死锁现象。但是考虑到单线程，没有并发，但是资源共享了，就是分配一个资源，所以程序才会容易很多。写操作系统的实验需要参考很多的书，只有见识的够多才能写出代码，所以duoduyixie书，比如参考书等很有必要。运行截图：*/