操作系统实验报告_线程并发拷贝程序

1、. . jz* 操作系统：线程进程并发拷贝程序附录一：程序代码#include #include #include #include #include #include #include #define psize 4096 /* 管道文件的大小*/ #define bsize 128 /* 默认缓冲区的大小*/ #define nofile 20 /*u_ofile3575 表可分配的个数*/ #define nfile 20 /*file 表可分配的个数*/ #define npipe 20 /*pipecb3575 可分配的个数 */ /* 进程的 u_file 表*/ int u_of

2、ile3575nofile; /* 模拟 file 表*/ struct char f_flag;/* 读写标志， w表示写， r表示读 */ int f_count;/* 表示此表项的状态，=0 表示此表项没被使用，可分配；=1 表示此表项在被使用，不可再分配*/ int f_inode;/* 对应的 pipecb3575表下标 */ long f_offset;/* 读写指针，当前已读或已写个数*/ filenfile; /* 管道控制块 */ struct char *p_addr;/* 管道文件基地址*/ int p_size;/* 管道文件大小，psize*/ int p_count

3、;/*=2表示读写都在被进展，=1 表示在被读或被写，=0 表示管道没被使用，可分配 */ pipecb3575npipe; /* 模拟管道文件*/ char *pfile; /* 管道的写入写出端*/ int fd2; /* 锁机制，实现互斥*/ pthread_mutex_t lock = pthread_mutex_initializer; /* 进程间通信，实现同步*/ pthread_cond_t rflag = pthread_cond_initializer;/*读信号量 */ pthread_cond_t wflag = pthread_cond_initializer;/*写

4、信号量 */ . . jz* /* 线程创立函数只能传一个参数，用构造体来封装所有参数*/ struct arg_set char *fname; /* 文件名 */ int f; /* 传递 fdp*/ ; /*u_ofile3575 表初始化 */ int u_ofile_init3575() printf(init the u_ofile3575n); int i; for(i=0;inofile;i+) u_ofile3575i = -1; u_ofile35750=0; u_ofile35751=0; u_ofile35752=0; return 0; /* 创立管道 */ int

5、pipe_simulate3575(int a) printf(start to create a pipen); int i; for(i=0;inofile;i+) if(u_ofile3575i=-1) a0 = i;/* 读*/ u_ofile3575i = 0;/* 读端 */ break; for(i;i=nofile) printf(u_ofile3575 分配失败 ,failure to create a pipen); . . jz* return -2; pfile = (char *)malloc(psize*sizeof(char);/* 申请模拟管道用的存空间*/ i

6、f(pfile=null)/*申请可能不成功*/ printf(failure to create a pipen); return -1; for(i=0;infile;i+) if(filei.f_count!=1) filei.f_flag = r;/* 读标志 */ /filei.f_inode = 0;/*读对应 pipecb3575表下标 */ filei.f_count = 1;/*file0这个表项在被使用，不可再分配*/ filei.f_offset = 0;/* 读指针 */ u_ofile3575a0 = i;/* 读端 */ break; for(i=0;i=nfile

7、) printf(failure to create a pipen); return -1; for(i=0;i=npipe) printf(failure to create a pipen); return -1; printf(secceed create the pipen); return 0;/* 分配成功 */ /* 关闭管道 */ int close_simulate3575(int a) printf(start to close the pipe you have createdn); char *p; int i; for(i=0;ipipe)input data in

8、 memory *ca into pipen); numwrite_simulate3575+; long offr,offw;/* 读写指针，实际是读写字符个数*/ int r;/* 管道文件读端 */ int m;/* 假设 ca中的字符不能一次写完，m 用来表示一次可写入的字符的最大数*/ int w = u_ofile3575fd;/* 管道文件写端 */ . . jz* int pf = filew.f_inode;/*读管道对应的pipecb3575表的下标 */ int n1 = n;/* 一次应该写入的字符个数*/ int wstart = 0;/* 计数器，写入字符个数*/

9、int i = 0; for(i;ioffr)/*不能一次写完 */ if(pipecb3575pf.p_count=0)/*对文件的复制操作已进展完毕，管道文件被释放*/ printf( 对文件的复制操作已进展完毕，管道文件被释放n); return 0; else m = psize+offr-offw;/*最多可写入数*/ for(wstart=0;wstartm;wstart+) *(pipecb3575pf.p_addr+offw%psize) = *ca; ca+; offw+; filew.f_offset = offw;/*重定位写指针位置*/ n1 = n1-m;/* 剩余需

10、要读的字符个数*/ printf(weak up the read thread , pipe is readablen); pthread_cond_signal(&rflag);/* 唤醒读线程，管道可读*/ printf(write thread is blocked and under the statement of waitingn); pthread_cond_wait(&wflag,&lock);/* 写线程封锁等待*/ . . jz* /* 一次性可将ca中容全部写入管道*/ offr = filer.f_offset; offw = filew.f_

11、offset; for(wstart=0;wstartpipe)input data in memory *ca into pipen); return n;/* 返回写入字符个数*/ /* 读管道 */ int numread_simulate3575;/read_simulate3575 diaoyongshu int read_simulate3575(int fd,char *ca,int n)/ 将管道 fd 容读取 n 个字符到存ca里 printf(pipe-memory)output data from pipe into memory *can); numread_simul

12、ate3575+; long offr,offw;/* 读写指针，实际是读写字符个数*/ int w;/* 管道文件写端 */ int m;/* 假设 ca中的字符不能一次读完，m 用来表示一次可读出的字符的最大数*/ int r = u_ofile3575fd;/*管道文件读端 */ int pf = filer.f_inode;/*读管道对应的pipecb3575表的下标 */ int rstart = 0;/* 计数器，读出字符个数*/ int i = 0; for(i;infile;i+)/*寻找读管道对应的读管道的端*/ if(filei.f_flag=w)&(filei.f

13、_inode=pf) w = i; break; else continue; . . jz* printf(-add the lockn); pthread_mutex_lock(&lock);/* 互斥锁，相当于进入临界区*/ offr = filer.f_offset;/*赋值读指针 */ offw = filew.f_offset;/*赋值写指针 */ if(offr=offw)/*管道空，无容可读*/ printf(pipe is empty , nothing to outputn); if(pipecb3575pf.p_count=1)/*写端关闭 */ pipecb35

14、75pf.p_count-;/* 文件的复制以完成，释放管道文件的空间*/ printf(the write point is closed,the copy of the file is finishedn); return 0; else printf(weak up the write thread , make the pipe writablen); pthread_cond_signal(&wflag);/* 唤醒写线程，管道可写*/ printf(read thread is blocked and under the statement of waitingn); pt

15、hread_cond_wait(&rflag,&lock);/* 读线程封锁等待*/ offr = filer.f_offset; offw = filew.f_offset; m = n=(offw-offr)n:(offw-offr);/*得到可读字符个数*/ for(rstart=0;rstartmemory)output data from the pipe into memory *can); return m; /* 线程调用，读源文件，写管道*/ . . jz* void *pwrite3575(void *a)/ 将源文件a 容写入管道中 printf(file

16、-pipe)input data from the original file into pipen); char abuf1bsize; struct arg_set *args=(struct arg_set *)a;/*需要传入多个参数时，用构造体传*/ int fdr; int n_r;/* 管道文件写入字符数*/ if(fdr=open(args-fname,o_rdonly)!=-1) while(n_r=read(fdr,abuf1,bsize)0)/*读文件，写管道*/ printf(file-memory)input data in original file into me

17、mory *can); printf(secceed (file-memory)input data in original file into memory *can); /printf(memory-pipe)input data in memory *ca into pipen); write_simulate3575(args-f,abuf1,n_r); /printf(secceed (memory-pipe)inputn); pipecb3575fileu_ofile3575args-f.f_inode.p_count-;/* 文件已读完，关闭管道写端*/ else perror(

18、args-fname);/* 翻开源文件可能不成功*/ return null; printf(secceed (file-pipe)input data from the original file into pipen); return null; /* 线程调用，写目标文件，读管道*/ void *pread3575(void *a)/ 读取管道，将其中容写入新建文件中 printf(pipe-file)output data from the pipe into new filen); char abuf2bsize;/* 缓冲区 */ struct arg_set *args=(st

19、ruct arg_set *)a;/*需要传入多个参数时，用构造体传*/ int fdw; int n_w;/* 管道文件读出字符数*/ if(fdw=open(args-fname,o_creat|o_rdwr,0777)!=-1) while(n_w=read_simulate3575(args-f,abuf2,bsize)0)/* 读管道，写文件*/ /printf(pipe-memory)output data from pipe into memory *can); /printf(secceed (pipe-memory)output data from pipe into mem

20、ory *can); printf(memory-file)output data in memory *ca into filen); write(fdw,abuf2,n_w); . . jz* printf(secceed (memory-file)output data from the pipe into new filen); else perror(args-fname);/* 翻开目标文件可能出错*/ return null; printf(secceed (pipe-file)output data from the pipe into new filen); return n

21、ull; /* 主函数 */ int main(int argc,char *argv) int x; u_ofile_init3575(); while(x=pipe_simulate3575(fd)=-1);/* 创立管道，即申请空间*/ if(x=-2) return -1; pthread_t t;/thread id struct arg_set args2;/*用构造体传写线程需要的参数:文件名 ,管道文件读写端*/ args0.fname=argv1;/* 源文件名 */ args0.f=fd1;/* 管道文件写端*/ args1.fname=argv2;/* 目标文件名 */

22、args1.f=fd0;/* 管道文件读端*/ pthread_create(&t,null,pwrite3575,(void *)&args0);/* 创立子线程 ,写管道 */ pread3575(void *)&args1);/* 主线程调用 ,读管道 */ pthread_join(t,null);/*等待写线程完毕*/ close_simulate3575(fd); printf(nnum of read_simulate3575 = %dn,numread_simulate3575); printf(num of write_simulate3575 = %

23、dn,numwrite_simulate3575); return 0; 附录二实验结果 ：ls -l 总用量2379 -rw-r-r- 1 john john 50 2012-12-17 18:06 3575 -rw-r-r- 1 john john 36864 2012-07-15 07:53 3575.doc -rw-r-r- 1 john john 95441 2012-08-27 22:16 3575.jpg -rw-r-r- 1 john john 2083969 2010-11-08 13:07 3575.mp3 . . jz* -rw-r-r- 1 john john 8483

24、5 2012-07-11 13:22 3575.pdf -rw-r-r- 1 john john 73728 2012-12-17 16:48 3575.ppt -rw-r-r- 1 john john 19924 2012-07-03 18:51 3575.rar -rw-r-r- 1 john john 0 2012-12-17 22:49 sta1 -rw-r-r- 1 john john 11563 2012-12-17 22:46 tc_copy.cpp ./tc 3575 a3575 copy1 ./tc 3575 a3575.doc ./tc 3575.doc a3575.doc

25、 ./tc 3575.ppt a3575.ppt ./tc 3575.mp3 a3575.mp3 ./tc 3575.rar a3575.rar copy2 ./tc 3575.pdf a3575.rar ls -l 总用量5163 -rw-r-r- 1 john john 50 2012-12-17 18:06 3575 -rw-r-r- 1 john john 36864 2012-07-15 07:53 3575.doc -rw-r-r- 1 john john 95441 2012-08-27 22:16 3575.jpg -rw-r-r- 1 john john 2083969 20

26、10-11-08 13:07 3575.mp3 -rw-r-r- 1 john john 84835 2012-07-11 13:22 3575.pdf -rw-r-r- 1 john john 73728 2012-12-17 16:48 3575.ppt -rw-r-r- 1 john john 19924 2012-07-03 18:51 3575.rar -rwxr-xr-x 1 john john 50 2012-12-17 22:51 a3575 -rwxr-xr-x 1 john john 36864 2012-12-17 22:51 a3575.doc -rwxr-xr-x 1

27、 john john 95441 2012-12-17 22:53 a3575.jpg -rwxr-xr-x 1 john john 2083969 2012-12-17 22:54 a3575.mp3 -rwxr-xr-x 1 john john 84835 2012-12-17 22:56 a3575.pdf -rwxr-xr-x 1 john john 73728 2012-12-17 22:53 a3575.ppt -rwxr-xr-x 1 john john 19924 2012-12-17 22:55 a3575.rar -rw-r-r- 1 john john 1320 2012

28、-12-17 22:51 copy1 -rw-r-r- 1 john john 419294 2012-12-17 22:56 copy2 -rw-r-r- 1 john john 690 2012-12-17 22:49 sta1 -rw-r-r- 1 john john 0 2012-12-17 22:57 sta2 -rwxr-xr-x 1 john john 12256 2012-12-17 22:50 tc -rw-r-r- 1 john john 11563 2012-12-17 22:46 tc_copy.cpp cat copy1 init the u_ofile start to create a pipe secceed create the pipe (pipe-file)output data from the pipe into new file (pipe-memory)output data from pipe into memory *ca . . jz* -add the lock pipe is empty , nothing to output weak up the write thread , make the pipe writable read thread is blocked a