2023年读者写者实验报告

操作系统原理实验报告实验名称:操作系统姓名：XXX学号：xxxxxxxxxx班级:X)(X指导老师:XXXe*INTE_PER_SEC);SIeep(dwDelay);printf("Writethread%dsentsthewritingrequire.\n",nSeriaINo);WaitForSingleObject(hWrite,INFINITE);printf("Writerthread%dbeginstowritetothefiIe.\n",nSeriaINo);SIeep(dwWriteTime);printf("Writethread%dfinishedwritingtothefiIe.\n",nSeriaINo);ReleaseSemaphore(hWrite,1,NULL)：)//读者优先解决函数//fiIe:文献名voidReaderPriority(char*fiIe)(intnThreadCnt=0;DWORDdwThreadID=0;nReaderCnt=0;//初始化读写者计数HANDLEhThreads[MAX_THREAD_NUM];ThreadInfooThreadInfo[MAX_THREAD_NUM];ifstreaminFiIe;inFiIe.open(fiIe);printf("ReaderPriority:\n\n");whiIe(inFiIe)//读入每一个读者，写者的信息inFile>>oThreadInfo[nThreadCnt].nSeriaINo;inFiIe>>oThreadInfo[nThreadCnt].cType;inFiIe>>oThreadInfo[nThreadCnt].dDelayTime;inFiIe»oThreadInfoLnThreadCnt].dOpeTime：if('八’!=oThreadInfo[nThreadCnt].cType)(nThreadCnt++;)inFiIe.get();}//创建线程for(inti=0;i<nThreadCnt;i++)(if((oThreadInfo[i].cType==READER)||(oThreadInfo[i].cType=='r')){hThreads[i]=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(RP_ReaderThread),//创建读者进程&oThreadlnfo[i],CREATE_SUSPENDED,&dwThreadlD);}eIsehThreads[i]=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(RP_WriterThread),//创建写线程&oThreadlnfo[i],CREATE_SUSPENDED,&dwThreadID)；)}for(i=0;i<nThreadCnt;i++)(ResumeThread(hThreads[i]);)WaitForMuItipIeObjects(nThreadCnt,hThreads,TRUE,INFINITE)：printf("AlIreaderandwriterhavefinishedoperating-\n");}//写者优先一一读者线程//P:读者线程信息voidWP_ReaderThread(void*p)(intnSerialNo=((ThreadInfo*)(p))->nSeriaINo;//从参数中得到信息DWORDdwReadTime=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))—>dOpeTime*INTE_PER_SEC);DWORDdwDelay二(DWORD)(((Threadlnfo*)(p))->dDelayTime*INTE_PER_SEC);Sleep(dwDelay);printf("Readerthread%dsentsthereadingrequire.\n",nSeriaINo);WaitForSingIeObject(hReadMutex,INFINITE);WaitForSingleObject(hRead,INFINITE);WaitForSingIeObject(hRCMutex,INFINITE)：nReaderCnt++;if(nReaderCnt==1)(WaitForSingleObject(hWrite,INFINITE);1ReIeaseMutex(hRCMutex);ReIeaseSemaphore(hRead,1,NULL);ReleaseMutex(hReadMutex);printf("Readerthread%dbeginstoreadfiIe.\n",nSeriaINo);Sleep(dwReadTime);printf("Readerthread%dfinishedreadingfiIe.\n",nSerialNo);WaitForSingIeObject(hRCMutex,INFINITE);nReaderCnt—;if(nReaderCnt==0)(ReIeaseSemaphore(hWrite,1,NULL);)ReIeaseMutex(hRCMutex);//写者优先写者线程//P:写者线程信息voidWP_WriterThread(void*p)(intnSeriaINo=((ThreadInfo*)(p))->nSeriaINo;DWORDdwWriteTime=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->dOpeTime*INTE_PER_SEC)；DWORDdwDeIay=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->dDeIayTime*INTE_PER_SEC);SIeep(dwDeIay);printf("Writerthread%dsentsthewritingrequire.\n",nSeriaINo);WaitForSingIeObject(hWCMutex,INFINITE);nWriterCnt++;if(nWriterCnt==1)(WaitForSingleObject(hRead,INFINITE);}ReIeaseMutex(hWCMutex);WaitForSingIeObject(hWrite,INFlNITE);printf("Writerthread%dbeginstowritetothefiIe.\n",nSeriaINo);SIeep(dwWriteTime);printf("Writerthread%dfinishedwritingtothefe.\n",nSeriaINo);ReIeaseSemaphore(hWrite,1,NULL)；WaitForSingIeObject(hWCMutex,INFINITE)：nWriterCnt—;if(nWriterCnt==0)(ReIeaseSemaphore(hRead,1,NULL);}ReIeaseMutex(hWCMutex);)//写者优先解决函数//file:文献名voidWriterPriority(char*fiIe)(intnThreadCnt=0；DWORDdwThreadID;HANDLEhThreads[MAX_THREAD_NUM];ThreadInfooThreadInfo[MAX_THREAD_NUM];nReaderCnt=0;nWriterCnt=O;ifstreaminFiIe;inFiIe.open(fiIe):printf("Writerpriority:\n\n");while(inFiIe)inFiIe»oThreadInfo[nThreadCntJ.nSeriaINo;inFiIe»oThreadInfo[nThreadCnt].cType;inFiIe>>oThreadInfo[nThreadCnt].dDelayTime;inFiIe»oThreadInfo[nThreadCnt].dOpeTime;if('!=oThreadInfo[r)ThreadCnt].cType)(nThreadCnt++;1inFiIe.get();}for(inti=0;i<nThreadCnt;i++)//创建线程(if((oThreadlnfo[i].cType==READER)|I(oThreadInfo[i].cType==r1))(hThreads[i]=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(WP_ReaderThread),//创建读者进程&oThreadInfo[i],CREATE_SUSPENDED,&dwThreadID);)elsehThreads[i]=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_R0UTINE)(WP_WriterThread),&oThreadInfo[i],CREATE_SUSPENDED,&dwThreadID)；1}for(i=0：i<nThreadCnt;i++)(ResumeThread(hThreads[i]);)WaitForMuItipIeObjects(nThreadCnt,hThreads,TRUE,INFINITE);printf("AlIreaderandwriterhavefinishedoperating.\n");}intmain(intargc,char*argv口){charch;whiIe(true)fppjntf("*************************************\n")；printf("1.ReaderPriority\n")；printf("2.WriterPriority。")；printf("3.ExittoWindows\nH;prjntf("*************************************\n");printf("Enteryourchoice1,2,3:");do{ch=(char)_getch()：Iwhile(ch!='1'&&ch!='2'&&ch!='3')；system("cis");if(ch=='3')return0;elseif(ch==,1')ReaderPriority("thread,dat");elseWriterPriority("thread,datH;

printf("\nPressAnyKeytoCoutinue:");_getch();system("cIs");)return0;一、实验内容在Windows2023环境下，创建一个控制台进程，此进程包含n个线程。用这n个线程来表达n个读者或写者。每个线程按相应测试数据文献（后面有介绍）的规定进行读写操作。用信号量机制分别实现读者优先和写者优先的读者-写者问题。a读者-写者问题的读写操作限制（涉及读者优先和写者优先）：1）写一写互斥，即不能有两个写者同时进行写操作。2E读一写互斥，即不能同时有一个线程在读，而另一个线程在写。，3X）读一读允许，即可以有一个或多个读者在读。读者优先的附加限制:假如一个读者申请进行读操作时已有另一个读者正在进行读操作,则该读者可直接开始读操作。写者优先的附加限制:假如一个读者申请进行读操作时已有另一写者在等待访问共享资源,则该读者必须等到没有写者处在等待状态后才干开始读操作。A运营结果显示规定:规定在每个线程创建、发出读写操作申请、开始读写操作和结束读写操作时分别显示一行提醒信息，以拟定所有解决都遵守相应的读写操作限制。二、实验目的在Windows2023环境下，创建一个控制台进程，此进程包含n个线程。用这n个线程来表达n个读者或写者。每个线程按相应测试数据文献（后面有介绍）的规定进行读写操作。用信号量机制分别实现读者优先和写者优先的读者-写者问题。三、实验原理1）•读者优先a读者优先指的是除非有写者在写文献,否则读者不需要等待。所以可以用一个整型变量read_count记录当前的读者数目，用于拟定是否需要释放正在等待的写者线程（当read_count=0时，表白所有的读者读完,需要释放写者等待队列中的一个写者）。每一个读者开始读文献时，必须修改read_count变量。因此需要一个互斥对象mutex来实现对全局变量readcount修改时的互斥。a此外，为了实现写一写互斥，需要增长一个临界区对象writeo当写者发出写请求时，必须申请临界区对象的所有权。通过这种方法,也可以实现读一写互斥，当read_count=l时（即第一个读者到来时），读者线程也必须申请临界区对象的所有权。当读者拥有临界区的所有权时，写者阻塞在临界区对象write上。当写者拥有临界区的所有权时，第一个读者判断完〃read_count==l〃后阻塞在write上,其余的读者由于等待对read_count的判断,阻塞在mutex上。福）.写者优先写者优先与读者优先类似；不同之处在于一旦一个写者到来，它应当尽快对文献进行写操作，假如有一个写者在等待，则新到来的读者不允许进行读操作。为此应当添加一个整型变量write_count,用于记录正在等待的写者的数目，当write_count=0时,才可以释放等待的读者线程队列。为了对全局变量write_count实现互斥，必须增长一个互斥对象mutex3o为了实现写者优先，应当添加一个临界区对象read,当有写者在写文献或等凶寺时，读者必须阻塞在read上。-a读者线程除了要对全局变量read_count实现操作上的互斥外，还必须有一个互斥对象对阻塞,read这一过程实现互斥。这两个互斥对象分别命名为mutex1和mutex2oA四、实验过程在Windows2023环境下，创建一个控制台进程。用VC++实现。读者优先指的是除非有写者在写文献，否则读者不需要等待。所以可以用一个整型变量read_count记录当前的读者数目，用于拟定是否需要释放正在等待的写者线程（当read_count=0时，表白所有的读者读完，需要释放写者等待队列中的一个写者）。每一个读者开始读文献时，必须修改read_count变量。因此需要一个互斥对象mutex来实现对全局变量read_count修改时的互斥。此外，为了实现写一写互斥，需要增长一个临界区对象write。当写者发出写请求时•，必须申请临界区对象的所有权。通过这种方法，也可以实现读-写互斥，当read_count=1时(即第一个读者到来时)，读者线程也必须申请临界区对象的所有权。a当读者拥有临界区的所有权时，写者阻塞在临界区对象write上。当写者拥有临界区的所有权时，第一个读者判断完〃read_count==l〃后阻塞在write上，其余的读者由于等待对read_count的判断，阻塞在mutex上。写者优先与读者优先类似；不同之处在于一旦一个写者到来，它应当尽快对文献进行写操作，假如有一个写者在等待，则新到来的读者不允许进行读操作。为此应当添加一个整型变量write_count,用于记录正在等待的写者的数目，当write.count=0时,才可以释放等待的读者线程队列。为了对全局变量write_count实现互斥，必须增长一个互斥对象mutex3。为了实现写者优先，应当添加一个临界区对象read,当有写者在写文献或等待时，读者必须阻塞在read上。・④读者线程除了要对全局变量read_count实现操作上的互斥外,还必须有一个互斥对象对阻塞,read这一过程实现互斥。这两个互斥对象分别命名为mulex1和mutex2o结构：头文献定义全局变量RP_ReaderThread()读者优先读者线程RP_WriterThread()读者优先--写者线程ReaderPriority()读者优先解决函数WP_ReaderThrea()写者优先一一读者线程WP_WriterThread()写者优先——写者线程WriterPriority()写者优先解决函数主函数:包含对dat文献的读取以及函数的调用。代码：附录五、实验结果界面:

.ReaderPriority.WriterPriority.ExittoUindowsEnteryourchoice!.,2,3：测试数据:3R524R655W5.13结果读者优先ReaderPriority：Writethread2sentsthewritingrequire.Writerthread2beginstowritetothefile.Readerthread3sentsthereadingrequire.Writethread5sentsthewritingrequire.Readerthread4sentsthereadingrequire.file.Writethread2finishedwritingtothe13,file.13,川。rReaderReaderrrWriter13,川。rReaderReaderrrWriterthread3thread313,川。rReaderReaderrrWriterthread3thread3threadthreadthreadthreadbeginstoreadfile.beginstoreadfile.beginstoreadfile.finishedreadingfile.finishedreadingfile.beginstov/ritetotheWritethread5finishedwritingtothefile,file.Allreaderandwriterhauefinishedoperating.pressAnyKeytoCoutinue：写者优先Writerpriority：WriterWriterReaderWriterdeaderWriterWriterWriterBeaderBeaderBeaderReaderBeaderthread2thread2thread3thread5thread4thread2thread5thread5thread3thread3thread4thread3thread4sentsthewritingrequire.beginstosentsthesentsthesentsthewritetothefile.readingrequire,writingrequire.readingrequire.finishedwritingtothefile.beginstowritetothefile.finishedwritingtothefile.beginstoreadfile.WriterWriterReaderWriterdeaderWriterWriterWriterBeaderBeaderBeaderReaderBeaderthread2thread2thread3thread5thread4thread2thread5thread5thread3thread3thread4thread3thread4sentsthewritingrequire.beginstosentsthesentsthesentsthewritetothefile.readingrequire,writingrequire.readingrequire.finishedwritingtothefile.beginstowritetothefile.finishedwritingtothefile.beginstoreadfile.beginstoreadfile.beginstoreadfile.finishedreadingfile.finishedreadingfile.Allreaderandwriterhauefinishedoperating.PressAnyKeytoCoutinue：六、实验心得体会通过对读者写者问题的编程，对线程有了更深的了解，希望在后面的学习中懂得更多。七、参考文献老师提供的资料，以及互联网查阅。八、附录#incIude"windows.h"#incIude<conio.h>#incIude<stdIib.h>#incIude<fstream.h>#incIude<io.h>#include<string.h>

incIude<stdio.h>incIude"winbase.h"//读者//写者#defineINTEPERSEC1000//每秒时钟中断的数目#defineMAXTHREADNUM64//最大线程数intnReaderCnt0;//读者计数intnWriterCnt=0;写者计数HANDLEhWrite::CreateSemaphor1,1,NULL）；//写开始信号HANDLEhRead=::CreateSemaphore(NULL,1,1,读开始信号HANDLEhRCMutex::CreateMutex(NULL,FALSE,NULL）；HANDLEhWCMutex::CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);HANDLEhReadMutex::CreateMutex(NULL,FALSE,NULL)；//从测试数据文献中获取的线程信息//读者//写者#defineINTEPERSEC1000//每秒时钟中断的数目#defineMAXTHREADNUM64//最大线程数intnReaderCnt0;//读者计数intnWriterCnt=0;写者计数HANDLEhWrite::CreateSemaphor1,1,NULL）；//写开始信号HANDLEhRead=::CreateSemaphore(NULL,1,1,读开始信号HANDLEhRCMutex::CreateMutex(NULL,FALSE,NULL）；HANDLEhWCMutex::CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);HANDLEhReadMutex::CreateMutex(NULL,FALSE,NULL)；//从测试数据文献中获取的线程信息structThreadInfoThreadInfo()nSeriaINo二0;dOpeTime=0.0;)//线程序号//线程序号//线程类别//线程延迟时间//线程读写操作时间charcTyp