实验2 线程同步机制

实验2线程同步机制一、实验目的：通过观察共享数据资源但不受控制的两个线程的并发输出结果，了解同步机制的必要性和重要性。 并且利用现有的操作系统提供的同步机制来实现对这两个线程的有规律的控制，同时基于同步机制的Peterson软件解决方案能够以程序形式实现自己解决与同步机制相同的问题，从而减少程序执行时间二、实验设计I根据规定的银行帐户间转帐操作模拟代码，作为线程执行代码，在主线程上创建2个同时线程，进行程序的实现和执行结果的观察和说明。利用Windows互斥信号量计算函数解决上述线程同步问题，分析、尝试和讨论线程执行体中信号量计算函数调用的正确位置。通过III同步机制的Peterson软件解决方案，以独特的编程实现了线程同步机制和上述线程同步问题的解决，根据程序执行时间的长短，与基于Windows互斥信号量的线程同步机制的效率进行了比较。 在此期间，规定线程体代码循环执行1000000次.三、源程序清单和说明1不使用排他信号量#include#include#includeint nAccount1=0，nAccount2=0；int nLoop=0；int nTemp1，nTemp2，nqam；dwordwinapithreaddfunc (掌上电脑)装模作样do装模作样nTemp1=nAccount1；nTemp2=nAccount2；nRandom=rand ()；ncaccount1=ntemp1nqam；ncaccount2=ntemp2-nqam；nLoop； while (nAccount1 nAccount2)=0)printf (循环次数为%dn ，nLoop )；return 0；以下称为int main ()装模作样HANDLE Thread2；Thread0=CreateThread(NULL，0，ThreadFunc，NULL，0，NULL )；Thread1=CreateThread(NULL，0，ThreadFunc，NULL，0，NULL )；WaitForMultipleObjects(2，Thread，TRUE，INFINITE )CloseHandle(Thread )return 0；以下称为利用Windows互斥信号量#include#include#include#define COUNT 1000000int nAccount1=0，nAccount2=0；HANDLE mutex；dwordwinapithreaddfunc (掌上电脑)装模作样int nLoop=0；int nTemp1，nTemp2，nqam；WaitForSingleObject(mutex、INFINITE )do装模作样nTemp1=nAccount1；nTemp2=nAccount2；nRandom=rand ()；ncaccount1=ntemp1nqam；ncaccount2=ntemp2-nqam；nLoop；ReleaseMutex(mutex )WaitForSingleObject(mutex、INFINITE )以下称为while (n account1n account2)=0NP loop count )ReleaseMutex(mutex )WaitForSingleObject(mutex、INFINITE )printf (循环次数为%dn ，nLoop )；ReleaseMutex(mutex )return 0；以下称为int main ()装模作样HANDLE Thread2；DWORD start，end；start=GetTickCount ()；mutex=CreateMutex(NULL，FALSE，NULL )Thread0=CreateThread(NULL，0，ThreadFunc，NULL，0，NULL )；Thread1=CreateThread(NULL，0，ThreadFunc，NULL，0，NULL )；WaitForMultipleObjects(2，Thread，TRUE，INFINITE )end=GetTickCount ()；printf (总经过时间%ldn ，结束-开始)；CloseHandle(Thread )CloseHandle(mutex )return 0；以下称为三同步机制的Peterson#include#include#include#define COUNT 1000000int nAccount1=0，nAccount2=0，flag2，turn；int nLoop=0；int nTemp1，nTemp2，nqam；/HANDLE mutex；void request (int id )装模作样int other=1 - id；flagid=1；turn=other；while (flag other =1turn=other ) 以下称为dwordwinapithreaddfunc0(handle thread )装模作样request(0)do装模作样nTemp1=nAccount1；nTemp2=nAccount2；nRandom=rand ()；ncaccount1=ntemp1nqam；ncaccount2=ntemp2-nqam；nLoop；flag0=0；request(0)以下称为while (n account1n account2)=0NP loop count )flag0=0；request(0)flag0=0；printf (循环次数为%dn ，nLoop )；return 0；以下称为dwordwinapithreaddfunc1(掌上电脑)装模作样request(1)do装模作样nTemp1=nAccount1；nTemp2=nAccount2；nRandom=rand ()；ncaccount1=ntemp1nqam；ncaccount2=ntemp2-nqam；nLoop；flag1=0；request(1)以下称为while (n account1n account2)=0NP loop count )flag1=0；request(1)flag1=0；printf (循环次数为%dn ，nLoop )；return 0；以下称为int main ()装模作样HANDLE Thread2；DWORD start，end；start=GetTickCount ()；thread 0=createthread (空，0，ThreadFunc0，空，0，空)；thread 1=createthread (空，0，ThreadFunc1，空，0，空)；WaitForMultipleObjects(2，Thread，TRUE，INFINITE )end=GetTickCount ()；printf (总经过时间%ldn ，结束-开始)；CloseHandle(Thread )return 0；以下称为四、算法与关键数据结构设计1 .银行帐户间转帐操作模拟int nAccount1=0，nAccount2=0； /使用主线程序创建的全局变量int nLoop=0；int nTemp1，nTemp2，nqam；do装模作样nTemp1=nAccount1；nTemp2=nAccount2；nRandom=rand ()；ncaccount1=ntemp1nqam；ncaccount2=ntemp2-nqam；nLoop； while (nAccount1 nAccount2)=0)printf (循环次数为%dn ，nLoop )；2 .进程互斥算法1设置访问编号Var turn: integer :=i；repeatwhile turni do no_op；临界区turn:=j；untiuntilffalse；3 .进程互斥算法2访问标志的设置Var flagi，flagj :布尔：=假，假；repeatwhile flagj do no_op；flagi :=true；临界区flagi :=假；untiuntilffalse；4 .进程排他算法3设置访问标志Var flagi，flagj :布尔：=假，假；repeatflagi :=true；while flagj do no_op；临界区flagi :=假；untiuntilffalse；5 .过程排他算法4号标志Var flagi，flagj: boolean；turn: integer；repeatflagi :=true； turn :=j；while (flagj and turn=j) do no_op；临界区flagi :=假；untiuntilffalse；五、实验过程中间结果的截图实验结果1不使用排他信号量利用Windows互斥信号量三同步机制的Peterson结果分析1如果不应用互斥信号量来同时控制线程，则执行时会出错。Windows互斥信号量允许两个接入线程同时正确运行。 100万次汇款成功。 但是，系统的时间开销变大了。 时间效率差。应用三同步机制的Peterson算法，两个线程都可以顺利并行运行，成功进行100万次汇款，但相对于Windows互斥信号量，时