操作系统课程设计--读者-写者问题
操作系统课程设计报告——读者写者问题

操作系统课程设计课题:读者写者问题姓名:赫前进班级:1020552学号102055211指导教师:叶瑶提交时间:2012/12/30(一)实验目的1.进一步理解“临界资源”的概念;2.把握在多个进程并发执行过程中对临界资源访问时的必要约束条件;3.理解操作系统原理中“互斥”和“同步”的涵义。
(二)实验内容利用程序设计语言编程,模拟并发执行进程的同步与互斥(要求:进程数目不少于3 个)。
(三)、程序分析读者写者问题的定义如下:有一个许多进程共享的数据区,这个数据区可以是一个文件或者主存的一块空间;有一些只读取这个数据区的进程(Reader)和一些只往数据区写数据的进程(Writer),此外还需要满足以下条件:(1)任意多个读进程可以同时读这个文件;(2)一次只有一个写进程可以往文件中写;(3)如果一个写进程正在进行操作,禁止任何读进程度文件。
实验要求用信号量来实现读者写者问题的调度算法。
实验提供了signal类,该类通过P( )、V( )两个方法实现了P、V原语的功能。
实验的任务是修改Creat_Writer()添加写者进程,Creat_Reader()创建读者进程。
Reader_goon()读者进程运行函数。
读优先:要求指一个读者试图进行读操作时,如果这时正有其他读者在进行操作,他可直接开始读操作,而不需要等待。
读者优先的附加限制:如果一个读者申请进行读操作时已有另一读者正在进行读操作,则该读者可直接开始读操作。
写优先:一个读者试图进行读操作时,如果有其他写者在等待进行写操作或正在进行写操作,他要等待该写者完成写操作后才开始读操作。
写者优先的附加限制:如果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于等待状态后才能开始读操作。
在Windows 7 环境下,创建一个控制台进程,此进程包含n 个线程。
用这n 个线程来表示n 个读者或写者。
每个线程按相应测试数据文件(格式见下)的要求进行读写操作。
读者-写者问题(Reader-Writer Problem)

学号:课程设计题目用多线程同步方法解决读者-写者问题(Reader-Writer Problem)学院计算机科学与技术学院专业软件工程班级姓名指导教师2010 年 6 月日目录目录 (1)课程设计任务书 (1)正文 (2)1.设计目的与要求 (2)1.1设计目的 (2)1.2设计要求 (2)2.设计思想及系统平台 (2)2.1设计思想 (2)2.2系统平台及使用语言 (3)3.详细算法描述 (3)4.源程序清单 (6)5.运行结果与运行情况 (9)6.调试过程 (11)7.总结 (12)本科生课程设计成绩评定表 (13)课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:计算机科学与技术学院题目: 用多线程同步方法解决读者-写者问题(Reader-Writer Problem)初始条件:1.操作系统:Linux2.程序设计语言:C语言3.设有20个连续的存储单元,写入/读出的数据项按增序设定为1-20这20个字符。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.技术要求:1)为每个读者/写者产生一个线程,设计正确的同步算法2)每个读者/写者对该存储区进行操作后,即时显示该存储区的全部内容、当前指针位置和读者/写者线程的自定义标识符。
3)读者应有3个以上,写者应有有两个以上。
4)多个读者/写者之间须共享对存储区进行操作的函数代码。
2.设计说明书内容要求:1)设计题目与要求2)总的设计思想及系统平台、语言、工具等。
3)数据结构与模块说明(功能与流程图)4)给出用户名、源程序名、目标程序名和源程序及其运行结果。
(要注明存储各个程序及其运行结果的主机IP地址和目录。
)5)运行结果与运行情况(提示: (1)连续存储区可用数组实现。
(2)编译命令可用:cc -lpthread -o 目标文件名源文件名(3)多线程编程方法参见附件。
)3. 调试报告:1) 调试记录2)自我评析和总结上机时间安排:18周一~ 五08:0 -12:00指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日正文1.设计目的与要求1.1设计目的通过研究Linux的线程机制和信号量实现读者写者问题(Reader-Writer Problem )的并发控制。
操作系统实验-读者写者问题

《计算机操作系统》实验报告题目读者写者问题学院(部)信息学院专业计算机科学与技术班级、学生姓名学号指导教师(签字)一、《二、问题描述一个数据文件或者记录,可以被多个进程共享,我们把只要求读该文件的进程称为“Reader进程”,其他进程则称为“Writer进程”。
允许多个进程同时读一个共享对象,因为读操作不会是数据文件混乱。
但不允许一个Writer进程和其他Reader进程或者Writer进程同时访问共享对象,因为这种访问将会引起混乱。
所谓“读者——写着问题(Reader—Writer Problem)”是指保证一个Writer进程必须与其他进程互斥地访问共享对象的同步问题三、解决问题为实现Reader与Writer进程间在读或写是的互斥而设置了一个互斥的信号量Wmutex。
另外,在设置一个整型变量Readcount表示正在读的进程数目。
由于只要有一个Reader进程在读,便不允许Writer去写。
因此,仅当Readercount=0时,表示尚无Reader进程在读时,Reader进程才需要进行Wait(wmutex)操作。
若Wait(Wmutex)操作成功,Reader 进程便可去读,相应地,做Readcount+1操作。
同理,仅当Reader进程在执行了Readercount-1操作后其值为0时,才执行Signal(Wmutex)操作,以便让Writer进程写。
又因为Readercount是一个可被多个Reader 进程访问的临界资源,因此也应该为它设置一个互斥信号量rmutex。
四、代码实现1、读者优先#include<iostream>#include<>using namespace std;CRITICAL_SECTION rmutex,wmutex;int wr;$int readernum;DWORD WINAPI reader(LPVOID IpParamter){cout<<"读者申请\n";wr++;EnterCriticalSection(&rmutex);if(readernum==0)EnterCriticalSection(&wmutex);readernum++;cout<<"读者进入成功正在读取\n";LeaveCriticalSection(&rmutex);Sleep(2000);—EnterCriticalSection(&rmutex);readernum--;cout<<"读者退出\n";wr--;if(readernum==0)LeaveCriticalSection(&wmutex);LeaveCriticalSection(&rmutex);return 0;}DWORD WINAPI writer(LPVOID PM){cout<<"写者申请\n";&while(wr!=0){}EnterCriticalSection(&wmutex);cout<<"写者已进入正在写入\n";Sleep(500);cout<<"写者退出\n";LeaveCriticalSection(&wmutex);return 0;}int main(){readernum=0;#wr=0;InitializeCriticalSection(&rmutex);InitializeCriticalSection(&wmutex);HANDLE hr[5];//定义读者线程HANDLE hw[5];//定义写者线程//int thnum;int drn=0; //输入的读者个数int dwn=0; //输入的写者个数cout<<"输入读者写者线程 1代表读者 2代表写者 0代表结束"<<endl;int th[10];int num=0;^cin>>th[num];while(th[num]){if(th[num]==1){drn++;}if(th[num]==2){dwn++;}num++;cin>>th[num];}&int hr1=0,hw1=0;for(int j=0;j!=num;j++){if(th[j]==1){hr[hr1]=CreateThread(NULL,0,reader,NULL,0,NULL);hr1++;}if(th[j]==2){hw[hw1]=CreateThread(NULL,0,writer,NULL,0,NULL);hw1++;}}>WaitForMultipleObjects(drn, hr, TRUE, INFINITE);WaitForMultipleObjects(dwn, hw, TRUE, INFINITE);for(int i=0;i!=drn;i++){CloseHandle(hr[i]);}for(int i=0;i!=dwn;i++){CloseHandle(hw[i]);}DeleteCriticalSection(&rmutex);DeleteCriticalSection(&wmutex);return 0;(}2、写者优先#include<iostream>#include<>using namespace std;CRITICAL_SECTION rmutex,wmutex;int ww;int readernum;DWORD WINAPI reader(LPVOID IpParamter){cout<<"读者申请\n";!while(ww!=0){}EnterCriticalSection(&rmutex);if(readernum==0){EnterCriticalSection(&wmutex);}cout<<"读者进入成功正在读取\n";readernum++;LeaveCriticalSection(&rmutex);Sleep(2000);EnterCriticalSection(&rmutex);-readernum--;if(readernum==0)LeaveCriticalSection(&wmutex);cout<<"读者退出\n";LeaveCriticalSection(&rmutex);return 0;}DWORD WINAPI writer(LPVOID PM){ww++;cout<<"写者申请\n";EnterCriticalSection(&wmutex);{cout<<"写者已进入正在写入\n";Sleep(1000);cout<<"写者退出\n";ww--;LeaveCriticalSection(&wmutex);return 0;}int main(){readernum=0;ww=0;InitializeCriticalSection(&rmutex);|InitializeCriticalSection(&wmutex);HANDLE hr[5];//定义读者线程HANDLE hw[5];//定义写者线程int drn=0; //输入的读者个数int dwn=0; //输入的写者个数cout<<"输入读者写者线程 1代表读者 2代表写者 0代表结束"<<endl;int th[10];int num=0;cin>>th[num];while(th[num]){if(th[num]==1){、drn++;}if(th[num]==2){dwn++;}num++;cin>>th[num];}int hr1=0,hw1=0;for(int j=0;j!=num;j++){if(th[j]==1){》hr[hr1]=CreateThread(NULL,0,reader,NULL,0,NULL);Sleep(10);hr1++;}if(th[j]==2){hw[hw1]=CreateThread(NULL,0,writer,NULL,0,NULL);Sleep(10);hw1++;}}WaitForMultipleObjects(drn, hr, TRUE, INFINITE);*WaitForMultipleObjects(dwn, hw, TRUE, INFINITE);for(int i=0;i!=drn;i++){CloseHandle(hr[i]);}for(int i=0;i!=dwn;i++){CloseHandle(hw[i]);}DeleteCriticalSection(&rmutex);DeleteCriticalSection(&wmutex);return 0;}3、执行结果读者优先在读者优先中先两个读者申请,再一个写者申请,再有两个读者申请。
(完整word版)操作系统课程设计-读者写者问题

操作系统课程设计报告一、开题报告(一)该项课程设计的意义;1.更加深入的了解读者写者问题的算法;2.加深对线程,进程的理解;3.加深对“线程同步”概念的理解,理解并应用“信号量机制”;4.熟悉计算机对处理机的管理,了解临界资源的访问方式;5.了解C++中线程的实现方式,研读API。
(二)课程设计的任务多进程/线程编程:读者-写者问题。
●设置两类进程/线程,一类为读者,一类为写者;●随机启动读者或写者;●显示读者或写者执行状态;●随着进程/线程的执行,更新显示;(三)相关原理及算法描述;整体概况:该程序从大体上来分只有两个模块,即“读者优先”和“写者优先”模块.读者优先:如果没有写者正在操作,则读者不需要等待,用一个整型变量readcount记录读者数目,用于确定是否释放读者线程,readcount的初值为0.当线程开始调入时.每个读者准备读. 等待互斥信号,保证对readcount 的访问,修改互斥.即readcount++.而当读者线程进行读操作时,则读者数目减少(readcount--).当readcout=0 时,说明所有的读者都已经读完,离开临界区唤醒写者(LeaveCriticalSection(&RP_Write);), 释放互斥信号(ReleaseMutex(h_Mutex)).还需要一个互斥对象mutex来实现对全局变量Read_count修改时的互斥. 另外,为了实现写-写互斥,需要增加一个临界区对象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,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写者优先:写者优先与读者不同之处在于一旦一个写者到来,它应该尽快对文件进行写操作,如果有一个写者在等待,则新到来的读者不允许进行读操作。
为此应当填加一个整形变量write_count,用于记录正在等待的写者的数目,write_count的初值为0.当线程开始调入时.只允许一个写者准备读. 等待互斥信号,保证对write_count的访问,修改互斥.即write_count++.而当写者线程进行读操作时,则相应写者数目减少(write_count--).当write_count=0 时,说明所有的读者都已经读完,离开临界区唤醒读者,释放互斥信号.为了实现写者优先,应当填加一个临界区对象read,当有写者在写文件或等待时,读者必须阻塞在read上。
读者-写者问题说明书

《操作系统原理》课程设计任务书题目:读者-写者问题的实现学生姓名:李志旭学号:13740113 班级:_13级软件工程_题目类型:软件工程(R)指导教师:陈文娟、马生菊一、设计目的学生通过该题目的设计过程,掌握读者、写者问题的原理、软件开发方法并提高解决实际问题的能力。
二、设计任务编写程序实现读者优先和写者优先问题:读者-写者问题的读写操作限制(包括读者优先和写者优先)写-写互斥:不能有两个写者同时进行写操作读-写互斥:不能同时有一个线程在读,而另一个线程在写。
读-读允许:可以有一个或多个读者在读。
三、设计要求1.分析设计要求,给出解决方案(要说明设计实现所用的原理、采用的数据结构)。
2.设计合适的测试用例,对得到的运行结果要有分析。
3.设计中遇到的问题,设计的心得体会。
4.文档:课程设计打印文档每个学生一份,并装在统一的资料袋中,资料袋前面要贴有学校统一的资料袋封面。
四、提交的成果1. 课程设计说明书内容包括(1) 封面(学院统一印制);(2) 课程设计任务书;(3) 中文摘要150字;关键词3-5个;(4) 目录;(5) 正文;(设计思想;各模块的伪码算法;函数的调用关系图;测试结果等)(6) 设计总结;(7) 参考文献;(8) 致谢等。
注:每一部分是单独的一章,要另起一页写。
2. 排版要求(1) 所有一级标题为宋体三号加粗(即上面写的2~8部分,单独一行,居中)(2) 所有二级标题为宋体四号加粗(左对齐)(3) 所有三级标题为宋体小四加粗(左对齐)(4) 除标题外所有正文为宋体小四,行间距为固定值22磅,每个段落首行缩进2字符(5) 目录只显示3级标题,目录的最后一项是无序号的“参考文献资料”。
3. 其他要求(班长负责,务必按照以下方式建文件夹)(1) 以班级为单位刻录光盘一张,光盘以班级命名,例如:“10级计算机科学与技术1班”;(2) 光盘内每人一个文件夹,以学号姓名命名——如“10730101 陈映霞”,内容包括任务书、设计文档。
操作系统课程设计 (4)

设计1 题目进程同步(读者-写者问题)一、问题描述与分析一个数据文件或记录,可被多个进程共享,我们把只要求读该文件的进程称为“Reader”进程,其他进程则称为“Writer进程”允许多个进程同时读一个共享对象,因为读操作不会使数据文件混乱。
但不允许一个Writer进程和其他Reader进程或Writer进程同时访问将会引起混乱。
所谓读者写者问题,是指保证一个writer进程必须与其他进程互斥地访问共享对象的同步问题。
读者写者问题可以这样的描述,有一群写者和一群读者,写者在写同一本书,读者也在读这本书,多个读者可以同时读这本书,但是,只能有一个写者在写书,并且,读者必写者优先,也就是说,读者和写者同时提出请求时,读者优先。
当读者提出请求时需要有一个互斥操作,另外,需要有一个信号量S 来当前是否可操作。
二、设计要求和目的1.设计要求通过解决读者写者问题实现进程同步。
即(1)实现写-写互斥,(2)读-写互斥(3)读-读允许(4)写者优先2. 设计目的(l).用信号量来实现读者写者问题,掌握进程同步机制及其实现机理。
(2).理解和运用信号量、PV原语、进程间的同步互斥关系等基本知识。
三、背景知识1.参考操作系统课本中关于进程同步这方面的知识以及结合老师上课的讲解,仔细研究利用信号量实现读写者问题。
读者写者问题的定义如下:有一个许多进程共享的数据区,这个数据区可以是一个文件或者主存的一块空间;有一些只读取这个数据区的进程(Reader)和一些只往数据区写数据的进程(Writer),此外还需要满足以下条件:(1)任意多个读进程可以同时读这个文件;(2)一次只有一个写进程可以往文件中写;(3)如果一个写进程正在进行操作,禁止任何读进程度文件。
我们需要分两种情况实现该问题:读优先:要求指一个读者试图进行读操作时,如果这时正有其他读者在进行操作,他可直接开始读操作,而不需要等待。
写优先:一个读者试图进行读操作时,如果有其他写者在等待进行写操作或正在进行写操作,他要等待该写者完成写操作后才开始读操作。
操作系统课程设计--读者-写者问题

操作系统课程设计报告一、操作系统课程设计任务书读者-写者问题实现1设计目的通过实现经典的读者写者问题,巩固对线程及其同步机制的学习效果,加深对相关基本概念的理解,并学习如何将基本原理和实际设计有机的结合。
2设计要求在Windows 2000/XP环境下,使用多线程和信号量机制实现经典的读者写者问题,每个线程代表一个读者或一个写者。
每个线程按相应测试数据文件的要求,进行读写操作。
请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。
读者-写者问题的读写操作限制:(1)写-写互斥,即不能有两个写者同时进行写操作(2)读-写互斥,即不能同时有一个读者在读,同时却有一个写者在写(3)读-读允许,即可以有二个以上的读者同时读读者优先的附加限制:如果一个读者申请进行读操作时已有另一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:如果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于等待状态后才能开始读操作。
运行结果显示要求:要求在每个线程创建、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示信息,以确信所有处理都遵守相应的读写操作限制。
3测试数据文件格式测试数据文件包括n行测试数据,分别描述创建的n个线程是读者还是写者,以及读写操作的开始时间和持续时间。
每行测试数据包括四个字段,各字段间用空格分隔。
第一字段为一个正整数,表示线程序号。
第二字段表示相应线程角色,R表示读者是,W表示写者。
第三字段为一个正数,表示读写操作的开始时间。
线程创建后,延时相应时间(单位为秒)后发出对共享资源的读写申请。
第四字段为一个正数,表示读写操作的持续时间。
当线程读写申请胜利后,开始对共享资源的读写操作,该操作持续相应时间后结束,并释放共享资源。
下面是一个测试数据文件的例子:1 r 3 52 w 4 53 r 5 24 r 6 55 w 5.1 34相关API函数CreateThread()在调用进程的地址空间上创建一个线程ExitThread()用于结束当前线程Sleep()可在指定的时间内挂起当前线程CreateMutex()创建一个互斥对象,返回对象句柄OpenMutex()打开并返回一个已存在的互斥对象句柄,用于后续访问ReleaseMutex()释放对互斥对象的占用,使之成为可用WaitForSingleObject()可在指定的时间内等待指定对象为可用状态InitializeCriticalSection()初始化临界区对象EnterCriticalSection()等待指定临界区对象的所有权LeaveCriticalSection()释放指定临界区对象的所有权文件系统的设计通过对文件系统的设计,加深理解文件系统的内部功能及内部实现。
读者写者问题

3)读读允许,即可以有2个以上的读者同时读
将所有的读者与所有的写者分别放进两个等待队列中,当读允许时就让读者队列释放一个或多个读者,当写允许时,释放第一个写者操作。读者写者问题的定义如下:有一个许多进程共享的数据区,这个数据区可以就是一个文件或者主存的一块空间;有一些只读取这个数据区的进程(Reader)与一些只往数据区写数据的进程(Writer),此外还需要满足以下条件:1)任意多个读进程可以同时读这个文件;2)一次只有一个写进程可以往文件中写;3)如果一个写进程正在进行操作,禁止任何读进程度文件。我们需要分两种情况实现该问题:
一设计概述
所谓读者写者问题,就是指保证一个writer进程必须与其她进程互斥地访问共享对象的同步问题。
读者写者问题可以这样的描述,有一群写者与一群读者,写者在写同一本书,读者也在读这本书,多个读者可以同时读这本书,但就是,只能有一个写者在写书,并且,读者必写者优先,也就就是说,读者与写者同时提出请求时,读者优先。当读者提出请求时需要有一个互斥操作,另外,需要有一个信号量S来当前就是否可操作。
信号量机制就是支持多道程序的并发操作系统设计中解决资源共享时进程间的同步与互斥的重要机制,而读者写者问题则就是这一机制的一个经典范例。
与记录型信号量解决读者—写者问题不同,信号量机制它增加了一个限制,即最多允许RN个读者同时读。为此,又引入了一个信号量L,并赋予初值为RN,通过执行wait(L,1,1)操作,来控制读者的数目,每当有一个读者进入时,就要执行wait(L,1,1)操作,使L的值减1。当有RN个读者进入读后,L便减为0,第RN+1个读者要进入读时,必然会因wait(L,1,1)操作失败而堵塞。对利用信号量来解决读者—写者问题的描述如下:
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操作系统课程设计报告一、操作系统课程设计任务书读者- 写者问题实现1设计目的通过实现经典的读者写者问题,巩固对线程及其同步机制的学习效果,加深对相关基本概念的理解,并学习如何将基本原理和实际设计有机的结合。
2设计要求在Windows 2000/XP 环境下,使用多线程和信号量机制实现经典的读者写者问题,每个线程代表一个读者或一个写者。
每个线程按相应测试数据文件的要求,进行读写操作。
请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。
读者-写者问题的读写操作限制:(1)写-写互斥,即不能有两个写者同时进行写操作(2)读-写互斥,即不能同时有一个读者在读,同时却有一个写者在写(3)读-读允许,即可以有二个以上的读者同时读读者优先的附加限制:如果一个读者申请进行读操作时已有另一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:如果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于等待状态后才能开始读操作。
运行结果显示要求:要求在每个线程创建、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示信息,以确信所有处理都遵守相应的读写操作限制。
3测试数据文件格式测试数据文件包括n 行测试数据,分别描述创建的n 个线程是读者还是写者,以及读写操作的开始时间和持续时间。
每行测试数据包括四个字段,各字段间用空格分隔。
第一字段为一个正整数,表示线程序号。
第二字段表示相应线程角色,R 表示读者是,W 表示写者。
第三字段为一个正数,表示读写操作的开始时间。
线程创建后,延时相应时间(单位为秒)后发出对共享资源的读写申请。
第四字段为一个正数,表示读写操作的持续时间。
当线程读写申请成功后,开始对共享资源的读写操作,该操作持续相应时间后结束,并释放共享资源。
下面是一个测试数据文件的例子:1r 3 52w 4 53r 5 24r 6 55w 5.1 34相关API 函数CreateThread ()在调用进程的地址空间上创建一个线程ExitThread ()用于结束当前线程Sleep ()可在指定的时间内挂起当前线程CreateMutex ()创建一个互斥对象,返回对象句柄OpenMutex() 打开并返回一个已存在的互斥对象句柄,用于后续访问ReleaseMutex()释放对互斥对象的占用,使之成为可用WaitForSingleObject () 可在指定的时间内等待指定对象为可用状态InitializeCriticalSection() 初始化临界区对象EnterCriticalSection()等待指定临界区对象的所有权LeaveCriticalSection()释放指定临界区对象的所有权文件系统的设计通过对文件系统的设计,加深理解文件系统的内部功能及内部实现。
文件系统的设计内容较多,可划分为:子目录管理、目录项结构、文件分配表( FAT)作用、创建文件、文件复制、文件头结构、程序加载方法、内存驻留( TSR)方法等,学生可相互配合,每人选做其中的某个部分。
(一)、子目录管理1、目的:了解并掌握DOS 创建和撤消子目录的方法及有关子目录操作的系统功能。
2、内容:用DOS 功能调用39H 和3AH 来创建和撤消子目录,以及用3BH 来改变当前目录。
(1)创建指定子目录(2)撤消子目录(3)指定子目录为当前目录(二)、目录项结构1、目的:了解目录项中文件属性的含义及如何修改文件属性的方法。
2、内容:用DOS功能调用43H 来获取并修改文件属性。
(三)、文件分配表(FAT)作用1、目的:了解FAT作用,掌握通过FDT、FAT 恢复被删除文件的方法,特别第二个FAT 在恢复被删除文件中所起的作用。
2、内容:根据第二个FAT表,利用FDT 的保留域快速恢复被删除文件。
(四)、创建文件1、目的:了解如何在DOS 下创建一个新文件以及由键盘上输入该文件内容的整个过程。
2、内容:由DOS 功能调用建立一个文本文件,由键盘输入该文件内容。
(五)、文件复制1、目的:掌握文件复制的一般方法及DOS 文件管理功能调用的使用。
2、内容:(1)读一个文本文件的内容,将该文件内容拷贝到另一个文件中。
(2)读源文件内容送入内存缓冲区,将缓冲区内容写入目的文件上,从而完成文件的拷贝。
(六)、文件头结构1、目的:进一步了解EXE文件特点,掌握EXE 文件添加程序的方法。
2、内容:给任意一个EXE 文件添加一段程序。
(七)、程序加载方法1、目的:了解在当前程序中加载其他程序的一般方法;加深对EXEC 功能调用的掌握;了解FCB 的文件操作方式;了解内存管理功能调用。
2、内容:在当前程序中调用DOS的EXEC功能,加载执行其他应用程序。
(八)、内存驻留(TSR)方法1、目的:掌握程序驻留内存的方法,了解如何用“热键”控制所需操作及对系统时钟的获取。
2、内容:在图形模式下的屏幕右上角“弹出”一个时钟窗口,显示出系统当前时钟的“时:分:秒”值;如果不想让时钟显示,则只要同时按下左SHIFT 键和右SHIFT 键,再按下ENTER 健,则此时窗口被关闭;如果再想让时钟显示,只要再次同时按下左SHIFT 键和右SHIFT 键即可。
、设计思路将所有的读者和所有的写者分别放进两个等待队列中,当读允许时就让读者队列释放一个或多个读者,当写允许时,释放第一个写者操作。
读者优先:如果没有写者正在操作,则读者不需要等待,用一个整型变量readcount记录当前的读者数目,用于确定是否释放写者线程,(当readcout=0 时,说明所有的读者都已经读完,释放一个写者线程),每个读者开始读之前都要修改readcount,为了互斥的实现对readcount 的修改,需要一个互斥对象Mutex 来实现互斥。
另外,为了实现写-写互斥,需要一个临界区对象write, 当写者发出写的请求时,必须先得到临界区对象的所有权。
通过这种方法,可以实现读写互斥,当readcount=1 时,(即第一个读者的到来时,),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,写者都阻塞在临界区对象write 上。
当写者拥有临界区对象所有权时,第一个判断完readcount==1 后,其余的读者由于等待对readcount的判断,阻塞在Mutex 上!写者优先:写者优先和读者优先有相同之处,不同的地方在:一旦有一个写者到来时,应该尽快让写者进行写,如果有一个写者在等待,则新到的读者操作不能读操作,为此添加一个整型变量writecount,记录写者的数目,当writecount=0 时才可以释放读者进行读操作!为了实现对全局变量writecount 的互斥访问,设置了一个互斥对象Mutex3 。
为了实现写者优先,设置一个临界区对象read,当有写者在写或等待时,读者必须阻塞在临界区对象read上。
读者除了要一个全局变量readcount 实现操作上的互斥外,还需要一个互斥对象对阻塞在read 这一个过程实现互斥,这两个互斥对象分别为mutex1 和mutex2。
程序结构主要代码进行分析:1、临界区:CRITICAL_SECTION RP_Write; // 临界区CRITICAL_SECTION RP_Write_Reader;临界区(Critical Section)是一段独占对某些共享资源访问的代码,在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问。
如果有多个线程试图同时访问临界区,那么在有一个线程进入后其他所有试图访问此临界区的线程将被挂起,并一直持续到进入临界区的线程离开。
临界区在被释放后,其他线程可以继续抢占,并以此达到用原子方式操作共享资源的目的。
临界区在使用时以CRITICAL_SECTION 结构对象保护共享资源,并分别用EnterCriticalSection()和LeaveCriticalSection()函数去标识和释放一个临界区。
所用到的CRITICAL_SECTION 结构对象必须经过InitializeCriticalSection ()的初始化后才能使用,而且必须确保所有线程中的任何试图访问此共享资源的代码都处在此临界区的保护之下。
否则临界区将不会起到应有的作用,共享资源依然有被破坏的可能。
2、定义线程结构:struct ThreadInfo{ int serial;char entity;double delay;double persist;};此结构用来存放线程的信息, 四个成员变量依次表示线程序号、线程类别、线程开始时间、线程读写持续时间。
3、互斥对象创建互斥对象CreateMutex(NULL,FALSE,"mutex_for_readcount");参数含义如下:NULL 表示创建带有默认安全性的内核对象FALSE表示该互斥对象没有被任何线程所拥有mutex_for_readcount 是为内核对象赋予名字。
释放互斥信号ReleaseMutex(h_Mutex); 对资源具有访问权的线程不再需要访问此资源而要离开时,必须通过ReleaseMutex()函数来释放其拥有的互斥对象4、创建读者线程CreateThread(NULL,0,\(LPTHREAD_START_ROUTINE)(R_ReaderTh read),\&thread_info[i],0,&thread_ID);参数含义如下:NULL表示创建带有默认安全性的内核对象0表示新读者线程拥有自己的堆栈,使用缺省大小:1MB。
(LPTHREAD_START_ROUTINE)(R_ReaderThread) 表示新读者线程执行的线程函数的地址&thread_info[i] 表示在线程启动执行时将该参数传递给读者线程函数。
0表示读者线程创建后可以立即进行调度&thread_ID 表示CreateThread 使用这个地址来存放系统分配给新读者线程的I D5、等待函数WaitForMultipleObjects(n_thread,h_Thread,TRUE,-1); 等待函数可使线程自愿进入等待状态,直到一个特定的内核对象变为已通知状态为止参数含义如下:n_thread 表示线程数量。
h_Thread是指向线程对象句柄的数组的指针。
ture 表示: 在所有线程对象变为已通知状态之前,该函数将不允许调用线程运行参数-1 告诉系统,调用线程愿意永远等待下去(无限时间量),直到该进程终止运行。
三、运行结果程序运行结果如下:本程序实现读者-写者问题**************1:读者优先2:写者优先请选择要进行的操作:1 (回车)读者优先:读者线程 1 发出读请求.读者线程 1 开始读文件.写者线程 2 发出写请求. 读者线程 3 发出读请求. 读者线程3 开始读文件. 写者线程 5 发出写请求. 读者线程4 发出读请求. 读者线程 4 开始读文件. 读者线程 3 完成读文件. 读者线程 1 完成读文件. 读者线程 4 完成读文件. 写者线程 2 开始写文件. 写者线程 2 完成写文件. 写者线程 5 开始写文件. 写者线程 5 完成写文件. 所有的读者和写者线程完成操作是否还有继续? 1. 继续 2.退出1 (回车)本程序实现读者-写者问题**************1:读者优先2:写者优先请选择要进行的操作:2 (回车)写者优先:读者线程 1 发出读请求. 读者线程 1 开始读文件. 写者线程 2 发出写请求. 读者线程 3 发出读请求. 写者线程 5 发出写请求. 读者线程 4 发出读请求. 读者线程 1 完成读文件. 写者线程 2 开始写文件. 写者线程 2 完成写文件. 写者线程 5 开始写文件. 写者线程 5 完成写文件. 读者线程 3 开始读文件. 读者线程 4 开始读文件.读者线程 3 完成读文件. 读者线程 4 完成读文件. 所有的读者和写者线程完成操作是否还有继续? 1. 继续 2.退出四、设计总结本次操作系统课程设计完成的是读者- 写者问题,通过学习对线程及其同步机制有了很的学习和掌握. 并认识到同步可以保证在一个时间内只有一个线程对某个资源有控制权。