操作系统实验一-进程同步

精选优质文档-----倾情为你奉上精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业专心---专注---专业精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业实验一进程同步一、实验目的：分析进程的同步与互斥现象，编程实现经典的进程同步问题——生产者与消费者问题的模拟，进一步加深对进程同步与互斥的理解。二、实验内容：用C语言实现对生产者与消费者问题的模拟。实验原理：生产者和消费者是经典的进程同步问题，在这个问题中，生产者不断的向缓冲区中写入数据，而消费者则从缓冲区中读取数据。生产者进程和消费者对缓冲区的操作是互斥，即当前只能有一个进程对这个缓冲区进行操作，生产者进入操作缓冲区之前，先要看缓冲区是否已满，如果缓冲区已满，则它必须等待消费者进程将数据取出才能写入数据，同样的，消费者进程从缓冲区读取数据之前，也要判断缓冲区是否为空，如果为空，则必须等待生产者进程写入数据才能读取数据。三、实验准备：1.实现步骤：（1）分析计算机系统中对资源的分配与释放过程：计算机系统中的每个进程都可以消费或生产某类资源。当系统中某一进程使用某一资源时，可以看作是消耗，且该进程称为消费者。而当某个进程释放资源时，则它就相当一个生产者。（2）定义生产者消费者问题中的各数据结构，并初始化信号量；（3）创建生产者与消费者进程，利用信号量实现生产者与消费者之间的同步与互斥；最后编程实现。2.相关函数：在实现的过程中需要用到以下API函数：（1）CreateThread（）//该函数创建一个在调用进程的地址空间中执行的线程。若线程创建成功，将返回该线程的句柄。函数原型：

HANDLECreateThread(LPSECURITY_ATTRIBUTESlpThreadAttributes,//描述安全性，用NULL表示使用缺省值DWORDdwStackSize,

//新线程拥有自己的堆栈，0表示使用缺省值1MB，推荐LPTHREAD_START_ROUTINE

lpStartAddress,

//新线程的起始地址，放线程函数名称LPVOID

lpParameter，//此值被传送到线程函数去作为参数DWORDdwCreationFlags,//允许产生一个暂时挂起的线程，默认是0立即开始执行LPDWORDlpThreadld

);//新线程的ID被传到这用法举例： hHandle1=CreateThread((LPSECURITY_ATTRIBUTES)NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)ThreadName1,(LPVOID)NULL,0,&dwThreadID1);（2）CreateMutex（）函数可用来创建一个有名或无名的互斥量对象，函数返回值为互斥对象的句柄。其函数原型为：HANDLECreateMutex(LPSECURITY_ATTRIBUTESlpMutexAttributes,//指向安全属性的指针，为NULL时，信号量得到一个默认的安全描述BOOLbInitialOwner,//初始化互斥对象的所有者LPCTSTRlpName);//指向互斥对象名用法举例：handleg_hMutex;g_hMutex=CreateMutex(NULL,FALSE,”mutexname1”);（3）ReleaseMutex（）该函数放弃指定互斥对象的拥有权。每使用一次，MUTEX引用计数自加1；函数原型：BOOLReleaseMutex(

HANDLEhMutex//想要释放的信号量句柄)；HANDLEhHandle1=NULL;BOOLrc;rc=ReleaseMutex(hHandle1);（4）CreateSemaphore（）是创建信号量，返回信号量对象的句柄。其函数原型为：HANDLECreateSemaphore(LPSECURITY_ATTRIBUTESlpSemaphoreAttributes,//安全属性指针LONGlInitialCount,//初始计数LONGlMaximumCount,//最大计数LPCTSTRlpName//对象名);用法举例：staticHANDLEhHandle1=NULL; hHandle1=CreateSemaphore(NULL,0,1,"SemaphoreName1");（5）ReleaseSemaphore（）是增加信号量BOOLReleaseSemaphore(HANDLEhSemaphore,//信号量句柄LONGlReleaseCount,//计数递增数量LPLONGlpPreviousCount//先前计数);用法举例：HANDLEhHandle1=NULL;BOOLrc; rc=ReleaseSemaphore(hHandle1,1,NULL);（6）WaitForSingleObject函数功能：（用来检测handle事件的信号状态）当如下情况之一发生时该函数返回：指定对象处于信号态；超时。函数原型：

DWORD

WaitForSingleObject(

HANDLEhHandle，//等待对象的线程HANDLE，或者仅仅是一个句柄，如信号量

DWORDdwMilliseconds//如果输入INFINITE，则无穷等待，直到HANDLE激活为止)；用法举例：staticHANDLEhHandle1=NULL; DWORDdRes,;dRes=WaitForSingleObject(hHandle1,IN