实验二线程的创建
操作系统实验二
实验二并发与调度一、实验目的在本实验中,通过对事件和互斥体对象的了解,来加深对Windows 2000线程同步的理解。
通过分析实验程序,了解管理事件对象的API。
了解在进程中如何使用事件对象,在进程中如何使用互斥体对象,线程如何通过文件映射对象发送数据。
在Linux Redhat 9.0操作系统平台上,用pipe()创建一个管道文件,然后用fork()创建两个生产进程和两个消费进程,它们之间通过pipe()传递消息。
二、实验环境硬件环境:计算机一台,局域网环境;软件环境:Windows 2000 Professional,Linux Redhat 9.0操作系统平台,Visual C++ 6.0企业版。
三、实验内容和步骤第一部分:互斥体对象本程序中显示的类CCountUpDown使用了一个互斥体来保证对两个线程间单一数值的访问。
每个线程都企图获得控制权来改变该数值,然后将该数值写入输出流中。
创建者实际上创建的是互斥体对象,计数方法执行等待并释放,为的是共同使用互斥体所需的资源(因而也就是共享资源) 。
利用互斥体保护共享资源// mutex项目# include <windows.h># include <iostream>class CCountUpDown{public:CCountUpDown(int nAccesses) :m_hThreadInc(INV ALID_HANDLE_V ALUE) ,m_hThreadDec(INV ALID_HANDLE_V ALUE) ,m_hMutexV alue(IN V ALID_HANDLE_V ALUE) ,m_nV alue(0) ,m_nAccess(nAccesses){m_hMutexV alue = :: CreateMutex(NULL,TRUE,NULL) ;m_hThreadInc = :: CreateThread(NULL,0,IncThreadProc,reinterpret_cast <LPVOID> (this) ,0,NULL) ;m_hThreadDec = :: CreateThread(NULL,0,DecThreadProc,reinterpret_cast <LPVOID> (this) ,0,NULL) ;:: ReleaseMutex(m_hMutexV alue) ;}virtual ~CCountUpDown(){:: CloseHandle(m_hThreadInc) ;:: CloseHandle(m_hThreadDec) ;:: CloseHandle(m_hMutexV alue) ;}virtual void WaitForCompletion(){if (m_hThreadInc != INV ALID_HANDLE_V ALUE &&m_hThreadDec != INV ALID_HANDLE_V ALUE){:: WaitForSingleObject(m_hThreadInc, INFINITE) ;:: WaitForSingleObject(m_hThreadDec, INFINITE) ;}}protected:virtual void DoCount(int nStep){while (m_nAccess > 0){:: WaitForSingleObject(m_hMutexV alue, INFINITE) ;m_nV alue += nStep;std :: cout << “thread: ” << :: GetCurrentThreadId()<< “value: ” << m_n V alue<< “access: ” << m_nAccess << std :: endl;--m_nAccess;:: Sleep(1000) ; // 使显示速度放慢:: ReleaseMutex(m_hMutexV alue) ;}}static DWORD WINAPI IncThreadProc(LPVOID lpParam){CCountUpDown* pThis =reinterpret_cast < CCountUpDown* > (lpParam) ;pThis -> DoCount(+1) ;return(0) ;}static DWORD WINAPI DecThreadProc(LPVOID lpParam){CCountUpDown* pThis =reinterpret_cast <CCountUpDown* > (lpParam) ;pThis -> DoCount(-1) ;return(0) ;}protected:HANDLE m_hThreadInc;HANDLE m_hThreadDec;HANDLE m_hMutexV alue;int m_nV alue;int m_nAccess ;} ;void main(){ CCountUpDown ud(50) ;ud.WaitForCompletion() ; }分析程序的运行结果,可以看到线程(加和减线程) 的交替执行(因为Sleep() API允许Windows切换线程) 。
多线程程序实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解多线程的概念和作用。
2. 掌握多线程的创建、同步和通信方法。
3. 熟悉Java中多线程的实现方式。
4. 提高程序设计能力和实际应用能力。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 开发工具:IntelliJ IDEA3. 编程语言:Java三、实验内容本次实验主要完成以下任务:1. 创建多线程程序,实现两个线程分别执行不同的任务。
2. 使用同步方法实现线程间的同步。
3. 使用线程通信机制实现线程间的协作。
四、实验步骤1. 创建两个线程类,分别为Thread1和Thread2。
```javapublic class Thread1 extends Thread {@Overridepublic void run() {// 执行Thread1的任务for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println("Thread1: " + i);}}}public class Thread2 extends Thread {@Overridepublic void run() {// 执行Thread2的任务for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println("Thread2: " + i);}}}```2. 创建一个主类,在主类中创建两个线程对象,并启动它们。
```javapublic class Main {public static void main(String[] args) {Thread thread1 = new Thread1();Thread thread2 = new Thread2();thread1.start();thread2.start();}```3. 使用同步方法实现线程间的同步。
```javapublic class SynchronizedThread extends Thread {private static int count = 0;@Overridepublic void run() {for (int i = 0; i < 10; i++) {synchronized (SynchronizedThread.class) {count++;System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + count);}}}}public class Main {public static void main(String[] args) {Thread thread1 = new SynchronizedThread();Thread thread2 = new SynchronizedThread();thread1.start();thread2.start();}```4. 使用线程通信机制实现线程间的协作。
java多线程程序设计实验总结
java多线程程序设计实验总结一、实验目的本次实验旨在通过编写Java多线程程序,掌握多线程编程的基本概念和技能,理解多线程程序的运行原理,提高对Java语言的熟练度。
二、实验内容本次实验分为三个部分:创建线程、线程同步和死锁。
2.1 创建线程创建线程有两种方式:继承Thread类和实现Runnable接口。
继承Thread类需要重写run方法,在run方法中编写线程执行的代码;实现Runnable接口需要实现run方法,并将其作为参数传入Thread类的构造函数中。
在创建多个线程时,可以使用同一个Runnable对象或者不同的Runnable对象。
2.2 线程同步当多个线程同时访问共享资源时,可能会出现数据不一致等问题。
为了避免这种情况,需要使用同步机制来保证各个线程之间的协调运行。
常见的同步机制包括synchronized关键字和Lock接口。
synchronized关键字可以用来修饰方法或代码块,在执行该方法或代码块时,其他所有试图访问该方法或代码块的线程都必须等待当前执行完成后才能继续执行。
Lock接口提供了更加灵活和高级的锁机制,可以支持更多种类型的锁,如读写锁、可重入锁等。
2.3 死锁死锁是指两个或多个线程在互相等待对方释放资源的情况下,都无法继续执行的现象。
死锁的发生通常由于程序设计不当或者资源分配不合理所导致。
为避免死锁的发生,可以采取以下措施:避免嵌套锁、按照固定顺序获取锁、避免长时间占用资源等。
三、实验过程本次实验我编写了多个Java多线程程序,包括创建线程、线程同步和死锁。
其中,创建线程部分我使用了继承Thread类和实现Runnable 接口两种方式来创建线程,并测试了多个线程之间的并行执行情况;在线程同步部分,我使用synchronized关键字和Lock接口来保证共享资源的访问安全,并测试了多个线程同时访问共享资源时是否会出现数据不一致等问题;在死锁部分,我编写了一个简单的死锁程序,并通过调整程序代码来避免死锁的发生。
计算机操作系统实验二
计算机操作系统实验二一、实验目的本实验旨在通过实际操作,深入理解和掌握计算机操作系统中的进程与线程管理。
通过实验,我们将了解进程的创建、执行、阻塞、唤醒等状态以及线程的创建、同步、通信等操作。
同时,通过实验,我们将学习如何利用进程和线程提高程序的并发性和效率。
二、实验内容1、进程管理a.进程的创建与执行:通过编程语言(如C/C++)编写一个程序,创建一个新的进程并执行。
观察和记录进程的创建、执行过程。
b.进程的阻塞与唤醒:编写一个程序,使一个进程在执行过程中发生阻塞,并观察和记录阻塞状态。
然后,通过其他进程唤醒该进程,并观察和记录唤醒过程。
c.进程的状态转换:根据实际操作,理解和分析进程的状态转换(就绪状态、阻塞状态、执行状态)以及转换的条件和过程。
2、线程管理a.线程的创建与同步:编写一个多线程程序,创建多个线程并观察和记录线程的创建过程。
同时,使用同步机制(如互斥锁或信号量)实现线程间的同步操作。
b.线程的通信:通过消息队列或其他通信机制,实现多个线程间的通信。
观察和记录线程间的通信过程以及通信对程序执行的影响。
c.线程的状态转换:根据实际操作,理解和分析线程的状态转换(新建状态、就绪状态、阻塞状态、终止状态)以及转换的条件和过程。
三、实验步骤1、按照实验内容的要求,编写相应的程序代码。
2、编译并运行程序,观察程序的执行过程。
3、根据程序的输出和实际操作情况,分析和理解进程与线程的状态转换以及进程与线程管理的相关原理。
4、修改程序代码,尝试不同的操作方式,观察程序执行结果的变化,进一步深入理解和掌握进程与线程管理。
5、完成实验报告,总结实验过程和结果,提出问题和建议。
四、实验总结通过本次实验,我们深入了解了计算机操作系统中的进程与线程管理原理和实践操作。
在实验过程中,我们不仅学习了如何利用编程语言实现进程和线程的操作,还通过实际操作观察和分析了进程与线程的状态转换以及进程与线程管理的基本原理。
线程实例实验报告总结
一、实验目的本次实验旨在通过实例操作,深入了解线程的概念、创建、同步与通信机制,以及线程在实际编程中的应用。
通过实验,提高对线程的理解和运用能力,为以后开发多线程程序打下坚实基础。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 开发工具:Visual Studio 20193. 编程语言:C#三、实验内容1. 线程的基本概念线程是程序执行的最小单位,是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。
线程具有以下特点:(1)线程是轻量级的,创建、销毁线程的开销较小。
(2)线程共享进程的资源,如内存、文件等。
(3)线程之间可以并发执行。
2. 线程的创建在C#中,可以使用以下方式创建线程:(1)使用Thread类```csharpThread thread = new Thread(new ThreadStart(MethodName));thread.Start();```(2)使用lambda表达式```csharpThread thread = new Thread(() => MethodName());thread.Start();```(3)使用匿名方法```csharpThread thread = new Thread(delegate () { MethodName(); });thread.Start();```3. 线程的同步线程同步是指多个线程在执行过程中,为了防止资源冲突而采取的协调机制。
C#提供了以下同步机制:(1)互斥锁(Mutex)```csharpMutex mutex = new Mutex();mutex.WaitOne();// 线程同步代码mutex.ReleaseMutex();```(2)信号量(Semaphore)```csharpSemaphore semaphore = new Semaphore(1, 1);semaphore.WaitOne();// 线程同步代码semaphore.Release();```(3)读写锁(ReaderWriterLock)```csharpReaderWriterLock rwlock = new ReaderWriterLock();rwlock.AcquireReaderLock();// 读取操作rwlock.ReleaseReaderLock();```4. 线程的通信线程通信是指线程之间传递消息、共享数据的过程。
创建线程的实验报告
一、实验目的1. 理解线程的概念和作用。
2. 掌握在Java中创建线程的方法。
3. 学习线程的生命周期和线程同步。
4. 熟悉线程的调度和同步机制。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 开发工具:IntelliJ IDEA3. 编程语言:Java三、实验内容1. 创建线程2. 线程生命周期3. 线程同步4. 线程调度四、实验步骤1. 创建线程(1)继承Thread类创建线程```javapublic class MyThread extends Thread { @Overridepublic void run() {// 线程要执行的任务System.out.println("子线程:" + Thread.currentThread().getName());}}```(2)实现Runnable接口创建线程```javapublic class MyRunnable implements Runnable {@Overridepublic void run() {// 线程要执行的任务System.out.println("子线程:" +Thread.currentThread().getName());}}```2. 线程生命周期线程生命周期包括以下五个状态:(1)新建(New):线程对象被创建后,处于此状态。
(2)就绪(Runnable):线程对象被创建后,调用start()方法,线程进入就绪状态。
(3)运行(Running):线程被调度到CPU上执行,处于运行状态。
(4)阻塞(Blocked):线程因为某些原因无法执行,进入阻塞状态。
(5)终止(Terminated):线程执行完毕或被强制终止,处于终止状态。
以下代码演示了线程的生命周期:```javapublic class LifeCycleDemo {public static void main(String[] args) {Thread thread = new Thread(new MyRunnable());System.out.println("线程状态:" + thread.getState());thread.start();System.out.println("线程状态:" + thread.getState());try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("线程状态:" + thread.getState());}}```3. 线程同步线程同步是为了避免多个线程同时访问共享资源时出现冲突。
建立线程的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解线程的概念和作用;2. 掌握在C++中创建和使用线程的方法;3. 了解线程同步机制,如互斥锁、条件变量等;4. 分析线程间的通信和协作。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编译器:Visual Studio 20193. 编程语言:C++三、实验内容本次实验主要分为以下几个部分:1. 线程的基本概念和作用;2. 创建和使用线程;3. 线程同步机制;4. 线程间的通信和协作。
四、实验步骤1. 线程的基本概念和作用线程是程序执行过程中的一个独立单位,它包含程序执行所需的基本信息,如程序计数器、寄存器等。
线程的主要作用是提高程序的执行效率,实现并发执行。
2. 创建和使用线程在C++中,可以使用`std::thread`类来创建线程。
以下是一个简单的例子:```cppinclude <iostream>void printNumber(int n) {for (int i = 0; i < n; ++i) {std::cout << i << std::endl;}}int main() {std::thread t1(printNumber, 10); // 创建线程,传入函数和参数std::thread t2(printNumber, 20);t1.join(); // 等待线程t1执行完毕t2.join(); // 等待线程t2执行完毕return 0;}```在上面的代码中,我们创建了两个线程`t1`和`t2`,分别执行`printNumber`函数。
使用`join`函数可以等待线程执行完毕。
3. 线程同步机制线程同步机制用于解决多线程在执行过程中可能出现的数据竞争、死锁等问题。
以下是一些常用的线程同步机制:(1)互斥锁(Mutex)互斥锁用于保护共享资源,确保同一时刻只有一个线程可以访问该资源。
以下是一个使用互斥锁的例子:```cppinclude <iostream>include <mutex>std::mutex mtx;void printNumber(int n) {mtx.lock(); // 获取互斥锁for (int i = 0; i < n; ++i) {std::cout << i << std::endl;}mtx.unlock(); // 释放互斥锁}int main() {std::thread t1(printNumber, 10);std::thread t2(printNumber, 20);t1.join();t2.join();return 0;}```(2)条件变量(Condition Variable)条件变量用于在线程间实现等待和通知机制。
线程互斥的实验报告
线程互斥的实验报告线程互斥是操作系统中重要的概念之一。
在线程并发执行的情况下,多个线程可能会同时访问共享资源,如果没有互斥机制进行控制,就会出现数据竞争和不确定性的情况。
为了避免这种情况的发生,需要通过互斥机制对多个线程的并发访问进行合理控制。
二、实验目的本实验旨在通过编写程序,实现线程互斥的功能,进一步理解和掌握线程互斥的概念和原理,并验证互斥机制的有效性。
三、实验过程1. 创建共享资源:首先,我们创建一个共享资源,例如全局变量x。
2. 创建多个线程并发执行:通过创建多个线程来模拟多个并发执行的场景,每个线程都有访问共享资源的需求。
3. 创建互斥锁:使用操作系统提供的互斥锁实现机制来实现线程互斥,确保同时只有一个线程可以访问共享资源。
4. 设置互斥锁的加锁和解锁:在线程访问共享资源之前使用互斥锁进行加锁,在访问完共享资源之后进行解锁,以确保资源的正确性和完整性。
5. 运行程序并观察结果:运行多个线程并发执行的程序,通过打印输出等方式观察线程的执行情况,确保互斥机制的有效性。
四、实验结果与分析在实验过程中,我们创建了一个全局变量x作为共享资源,并创建了两个线程t1和t2来同时访问该变量。
通过使用互斥锁的机制,我们保证了同时只有一个线程可以访问变量x。
在线程t1对变量x进行操作之前,需要先获得互斥锁的加锁,操作完成后再进行解锁。
同样地,线程t2在操作变量x之前也需要获得互斥锁的加锁,操作完成后再进行解锁。
经过多次运行实验,观察到线程t1和t2的执行顺序是随机的,有时t1先执行,有时t2先执行。
这是因为线程的调度和执行是由操作系统决定的,而与我们代码编写的顺序无关。
但无论线程t1和t2的执行顺序如何,由于我们使用了互斥锁的机制,保证了对变量x的访问是互斥的,即同时只能有一个线程在操作变量x。
这也是我们对互斥机制的期望结果。
五、实验总结通过本实验,我们深入理解了线程互斥的概念和原理,并成功实现了线程互斥的功能。
java多线程实验报告
Java实验程序设计实验报告实验名称:多线程一:实验目的1、掌握线程和多线程的概念。
2、掌握创建线程的两种方法及其区别。
3、了解线程的启动、终止、同步、互斥和优先级等概念。
二:实验内容1、编写一个程序,其功能是运行之后,其中有一个线程可以输出20次你的学号,另一个线程会输出20次你的姓名。
2、编写一个图形界面程序,运行之后,让其中有一个线程能在界面上“实时”显示系统当前时间(精确到秒获取时间可查询java.util.Calendar类,它包含了多个用于获得系统时间的函数)。
另让一个线程可以在界面上提示当前系统时间下用户该做什么工作(例如当程序判断出系统时间现在是8:00到9:00,则提示用户该上课;现在是23:00到8:00,则提示用户该休息。
具体测试时可以将时间段限制到秒级,以便及时查看到程序运行中提示信息的变化)。
三:实验设计四:实验测试及运行结果实验一;20次输出姓名,学号实验二:一个界面的左边显示当时时间,显示的时间会随时间的改变而改变,右边显示某个时间段该干什么,比如该睡觉,该上课,该自习。
五:问题与总结通过这次实验学会了怎么使用多线程。
六:附录package shiyan6_1;class MyThread implements Runnable {public MyThread() {// 构造函数的代码,根据需要来写}public void run() {for (int i = 1; i <= 20; i++) {System.out.println("第" + i + "次执行线程"+ Thread.currentThread().getName());try {Thread.currentThread().sleep(500);// 睡眠500ms } catch (InterruptedException e) {}}}public static void main(String args[]) {Thread t1 = new Thread(new MyThread(), "学号"); // 创建线程1的对象,并// 通过第二个参数将其命名为thread 1Thread t2 = new Thread(new MyThread(), "姓名"); // 创建线程2的对象,并// 通过第二个参数将其命名为thread 2t1.start(); // 启动两个线程运行t2.start(); // 虽然t2的启动表面上好像在后面,实际上两个线程的执行并无先后之分,}}实验二:package shiyan6_2;import java.awt.FlowLayout;import java.text.SimpleDateFormat;import java.util.Calendar;import javax.swing.JFrame;import javax.swing.JTextArea;public class MyThread {JFrame jf = new JFrame("线程都往界面上显示内容的例子");static JTextArea jta1, jta2;Thread trda = new thread1(); // 线程trdaThread trdb = new thread2(); // 线程trdbpublic MyThread() // 构造函数,生成图形界面{// setBounds(100,100,500,200);jf.setLayout(new FlowLayout());jta1 = new JTextArea(15, 30);jta2 = new JTextArea(15, 30);jf.add(jta1);jf.add(jta2); // 将2个组件添加到界面上jf.setLocation(100, 150);jf.setVisible(true);jf.pack();trda.start(); // 两个线程都启动trdb.start();}public static void main(String args[]) {MyThread frm = new MyThread();}}class thread1 extends Thread // 线程类thread1 {public void run() {int y, m, d, h, mi, s;while(true){Calendar cal = Calendar.getInstance(); // 获取一个Calendar 类的实例对象y = cal.get(Calendar.YEAR); // 获取年份m = cal.get(Calendar.MONTH)+1; // 获取月份,获取的月份是从0到11表示一到十二月d = cal.get(Calendar.DATE); // 获取日期h = cal.get(Calendar.HOUR_OF_DAY); // 获取小时mi = cal.get(Calendar.MINUTE); // 获取分钟s = cal.get(Calendar.SECOND); // 获取秒钟String s1=Integer.toString(y);String s2=Integer.toString(m);String s3=Integer.toString(d);String s4=Integer.toString(h);String s5=Integer.toString(mi);String s6=Integer.toString(s);MyThread.jta1.setText(s1+"年"+s2+"月"+s3+"日"+s4+"时"+s5+"分"+s6+"秒");}}}class thread2 extends Thread // 线程类thread2{public void run() {Calendar cal = Calendar.getInstance();int hour = cal.get(Calendar.HOUR_OF_DAY); // 获取小时int minute = cal.get(Calendar.MINUTE); // 获取分钟if (hour>23||hour<7){MyThread.jta2.append(" 睡觉时间");}else if(hour>7&&hour<17){MyThread.jta2.append(" 上课时间");}else if(hour>17&&hour<23){MyThread.jta2.append(" 自习时间");}}}。
《操作系统》实验二
《操作系统》实验二一、实验目的本实验旨在加深对操作系统基本概念和原理的理解,通过实际操作,提高对操作系统设计和实现的认知。
通过实验二,我们将重点掌握进程管理、线程调度、内存管理和文件系统的基本原理和实现方法。
二、实验内容1、进程管理a.实现进程创建、撤销、阻塞、唤醒等基本操作。
b.设计一个简单的进程调度算法,如轮转法或优先级调度法。
c.实现进程间的通信机制,如共享内存或消息队列。
2、线程调度a.实现线程的创建、撤销和调度。
b.实现一个简单的线程调度算法,如协同多任务(cooperative multitasking)。
3、内存管理a.设计一个简单的分页内存管理系统。
b.实现内存的分配和回收。
c.实现一个简单的内存保护机制。
4、文件系统a.设计一个简单的文件系统,包括文件的创建、读取、写入和删除。
b.实现文件的存储和检索。
c.实现文件的备份和恢复。
三、实验步骤1、进程管理a.首先,设计一个进程类,包含进程的基本属性(如进程ID、状态、优先级等)和操作方法(如创建、撤销、阻塞、唤醒等)。
b.然后,实现一个进程调度器,根据不同的调度算法对进程进行调度。
可以使用模拟的方法,不需要真实的硬件环境。
c.最后,实现进程间的通信机制,可以通过模拟共享内存或消息队列来实现。
2、线程调度a.首先,设计一个线程类,包含线程的基本属性(如线程ID、状态等)和操作方法(如创建、撤销等)。
b.然后,实现一个线程调度器,根据不同的调度算法对线程进行调度。
同样可以使用模拟的方法。
3、内存管理a.首先,设计一个内存页框类,包含页框的基本属性(如页框号、状态等)和操作方法(如分配、回收等)。
b.然后,实现一个内存管理器,根据不同的内存保护机制对内存进行保护。
可以使用模拟的方法。
4、文件系统a.首先,设计一个文件类,包含文件的基本属性(如文件名、大小等)和操作方法(如创建、读取、写入、删除等)。
b.然后,实现一个文件系统管理器,包括文件的存储和检索功能。
创建线程的四种方式
创建线程的四种方式线程是程序中最基本也是最重要的抽象概念,它是操作系统在调度中重要的一环,在软件开发中,创建线程通常都是可以提高处理效率、实现异步任务及提高响应时间等等。
本文将介绍创建线程最常见的四种方式,分别是继承Thread类、实现Runnable接口、实现Callable接口以及使用线程池。
第一种方法是继承Thread类,它是创建线程的最简单方式,只需要继承Thread类并且重写run方法,然后新建一个Thread实例,然后调用实例的start方法即可,start()方法将自动调用run()方法。
这种方式有一个弊端,就是它只能单继承,也就是说,如果要实现多线程,就必须继承Thread,而无法继承其他的类。
第二种方法是实现Runnable接口,它是创建线程的常用方式,它不同于Thread类的特点在于它可以实现多继承,也就是说可以继承其他的类,而不仅仅是Thread类。
它的实现的方式也非常简单,首先实现Runnable接口,然后实现run方法,接着新建Thread实例并且把Runnable实现类传给Thread实例,最后调用Thread实例的start方法即可。
第三种方法是实现Callable接口,它是用来创建可以返回结果的线程。
它的实现方式类似于Runnable接口,首先实现Callable 接口,然后实现call方法,接下来是用FutureTask包装Callable 实现类,最后用Thread实例包装FutureTask,调用Thread实例的start方法即可。
最后一种创建线程的方法是使用线程池。
线程池可以有效的管理线程,减少系统资源消耗,可以实现一定程度的负载均衡,确保系统稳定性。
线程池的实现很简单,首先通过ThreadPoolExecutor 来构建一个线程池,然后使用execute方法来分配线程运行任务,最后使用shutdown来关闭线程池。
以上就是创建线程的四种方式,分别是继承Thread类、实现Runnable接口、实现Callable接口以及使用线程池,每一种方式其实都有其特点,灵活使用这几种方式可以帮助我们更高效地增强系统处理能力。
线程的创建与撤销
师范大学操作系统(本科)实验报告院系:计算机科学技术学院班级:学生姓名:学号: 20141602141041 指导教师:教师评阅结果:教师评语:实验日期年月日实验名称:实验二:线程的创建与撤销一、实验目的和要求:熟悉windows系统提供线程的创建与撤销系统调用。
掌握windows系统环境下的线程的创建与撤销方法。
二、实验内容:使用系统调用createthread()创建一个子线程,并在子线程中显示:thread is runing!,并使用sleep()使线程挂起5s之后使用exitthread(0)撤销线程。
三、实验技术和方法:1.创建线程2.撤销线程3.终止线程四、实验环境:使用vc++ 6.0五、实验步骤和结果:实验代码:#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#undef THIS_FILEstatic char THIS_FILE[] = __FILE__;#endif///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // The one and only application objectCWinApp theApp;using namespace std;void ThreadName1();static HANDLE hHandle1=NULL;DWORD dwThreadID1;int _tmain(int argc, TCHAR* argv[], TCHAR* envp[]){int nRetCode = 0;hHandle1=CreateThread((LPSECURITY_ATTRIBUTES) NULL, 0,(LPTHREAD_START_ROUTINE) ThreadName1,(LPVOID) NULL,0,&dwThreadID1);Sleep(5000);CloseHandle(hHandle1);ExitThread(0);return nRetCode;}void ThreadName1(){printf("Thread is runing!\n");}六、结果分析:在主线程创建了子线程后,将主线程挂起5s以确保子线程运行完毕,之后调用exitthread()将所有子线程撤销。
线程控制实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景线程是操作系统中实现并发执行的基本单位,它允许程序在同一时间内执行多个任务。
线程控制实验旨在通过实际操作,加深对线程概念、线程同步与互斥机制的理解,并掌握线程的创建、同步与互斥方法。
二、实验目的1. 理解线程的概念及其在操作系统中的作用。
2. 掌握线程的创建、同步与互斥方法。
3. 熟悉线程调度与同步在实际编程中的应用。
4. 通过实验,提高对多线程编程的理解和实际操作能力。
三、实验环境操作系统:Windows 10编程语言:Java开发工具:Eclipse四、实验内容1. 线程的创建与启动实验步骤:(1)创建一个名为ThreadDemo的Java类,继承自Thread类。
(2)在ThreadDemo类中重写run()方法,实现线程要执行的任务。
(3)在main方法中创建ThreadDemo类的实例,并调用start()方法启动线程。
实验代码:```javapublic class ThreadDemo extends Thread {@Overridepublic void run() {// 线程要执行的任务System.out.println("线程运行:" +Thread.currentThread().getName());}public static void main(String[] args) {ThreadDemo threadDemo = new ThreadDemo();threadDemo.start(); // 启动线程}}```2. 线程同步与互斥实验步骤:(1)创建一个名为SyncDemo的Java类,包含一个共享资源和一个同步方法。
(2)在SyncDemo类中,使用synchronized关键字声明同步方法,实现线程间的同步。
(3)在main方法中创建多个ThreadDemo类的实例,并启动线程,观察线程同步与互斥的效果。
实验代码:```javapublic class SyncDemo {private int count = 0;public synchronized void increment() {count++;System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":count=" + count);}public static void main(String[] args) {SyncDemo syncDemo = new SyncDemo();Thread thread1 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 5; i++) {syncDemo.increment();}});Thread thread2 = new Thread(() -> {for (int i = 0; i < 5; i++) {syncDemo.increment();}});thread1.start();thread2.start();}}```3. 线程通信实验步骤:(1)创建一个名为ThreadCommunication的Java类,包含一个共享资源和一个同步方法。
创建线程的三种方法
创建线程的三种方法1. 方法一:使用继承Thread类的方式创建线程通过创建一个继承自Thread类的子类,在子类中重写run()方法来定义线程的执行逻辑。
然后通过创建子类的实例对象,调用start()方法来启动线程。
示例代码:```class MyThread extends Thread {public void run() {// 定义线程的执行逻辑// ...}}// 创建线程实例MyThread myThread = new MyThread();// 启动线程myThread.start();```2. 方法二:使用实现Runnable接口的方式创建线程通过实现Runnable接口,在实现类中实现run()方法来定义线程的执行逻辑。
然后创建实现类的实例对象,将其作为参数传递给Thread类的构造函数创建线程实例,并调用start()方法启动线程。
示例代码:```class MyRunnable implements Runnable {public void run() {// 定义线程的执行逻辑// ...}}// 创建实现类实例MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();// 创建线程实例,并将实现类实例作为参数传递Thread myThread = new Thread(myRunnable);// 启动线程myThread.start();```3. 方法三:使用实现Callable接口的方式创建线程通过实现Callable接口,在实现类中实现call()方法来定义线程的执行逻辑,并返回一个结果。
然后使用FutureTask类包装实现类的实例对象,再创建Thread类的实例传入FutureTask对象作为参数创建线程实例,并调用start()方法启动线程。
示例代码:```import java.util.concurrent.Callable;import java.util.concurrent.FutureTask;class MyCallable implements Callable<Integer> {public Integer call() {// 定义线程的执行逻辑// ...return result; // 返回结果}}// 创建实现类实例MyCallable myCallable = new MyCallable();// 使用FutureTask类包装实现类实例FutureTask<Integer> futureTask = newFutureTask<>(myCallable);// 创建线程实例,并将FutureTask对象作为参数传递Thread myThread = new Thread(futureTask);// 启动线程myThread.start();```这三种方法都可以用于创建线程,各有特点,可根据实际需求选择合适的方式。
重庆大学操作系统实验二
重庆大学学生实验报告实验课程名称操作系统原理开课实验室重庆大学DS1501学院软件工程年级2013 专业班学生姓名学号开课时间2015 至2016 学年第一学期重庆大学软件学院制操作系统原理》实验报告实验目的(软件需求文档)掌握线程的创建掌握线程的调度静态优先级调度动态优先级调度二、实验原理(软件设计文档)系统调用接口,线程相关函数:Step1:定义线程函数voidtsk_foo(void *pv) {n“ , task_getid());task_exit(0);}Step2:申请用户栈unsigned char *stack_foo;stack_foo = (unsigned char *)malloc(1024*1024);free 释放掉!线程退出后,才能把用户栈用Step3:创建线程int tid_foo;tid_foo = task_create(stack_foo+1024*1024, tsk_foo, (void *)0);三、使用仪器、材料(软硬件开发环境) Notepad++ expenv四、实验步骤(实现的过程)随机生成3 组非负整数列表,创建3 个线程,分别用3 种不同的排序算法(插入,冒泡,选择) 对列表进行排序三线程:void tsk_foo_line1(void * pv){int m;int i;int arry[50]; srand(time(NULL));for (i =0; i<50; i++){ m= random() % 200; if (m<0) { m=0- m;} draw(i * 10, 0, 0 + m); arry[i] = m;}sort_m(arry, 50, 0); task_exit(0);}void tsk_foo_line2(void * pv){int m;int i;int arry[50];srand(time(NULL));for (i =0; i<50; i++){m= random() % 200;if (m<0) { m=0- m;} draw(i * 10, 345, 345 +m); arry[i] = m;}sort_x(arry, 50, 345); task_exit(0);}void tsk_foo_line3(void * pv){int m;int i;int arry[50];srand(time(NULL));for (i =0; i<50; i++){ m= random() % 200; if (m<0) { m=0- m;} draw(i * 10, 690, 690 +m); arry[i] = m;}sort_c(arry , 50, 690);task exit(0);}void draw(int x, int y1, int y2){int i;for (i =y1; i<y2; i++)setPixel(i , x, RGB(255, 255, 255)); }void resetBK(int x, int y1, int y2){ int i;for (i =y1; i<y2; i++) setPixel(i , x, RGB(0, 0, 0));} 三排序:冒泡void sort_m(int * arry, int n,int l){int i, j, tem ; int t = 500 / n;for (i =0; i<n; i++)for (j=0;j<n-i- 1; j++){if (*( arry + j)>*(arry +j +1)){ resetBK(j* t, l, l + *(arry +j)); resetBK(j* t +t, l, l +*( arry + j + 1)); tem = *( arry + j);*( arry + j) = *(arry +j+1); *( arry + j + 1) = tem ; draw (j * t , l, l + *( arry +j)); draw(j*t +t,l,l + *( arry + j+ 1));}}void sort_c(int * arry, int n, int l){ int i, j, key;int t =500/ n;for (j=n- 2; j >= 0; j--){ key = *( arry +j);i =j +1; resetBK(j * t , l, l+key); while (i<n&& *( arry + i )<key){ *( arry +i -1) = *( arry +i); draw(i*t -t,l,l+*(arry+i- 1)); i =i +1;}*( arry +i - 1) = key; draw(i* t -t, l, l + key);}} 选择void sort_x(int* arry, int n, int l){int i=0, j=0, lowindex = 0;int t =500/ n;for (i =0; i<n; i ++){lowindex =i;for (j =n -1; j>i; j--) if (arry[j] < arry[lowindex ])lowindex = j;if (lowindex != i){resetBK(i*t , l, l + *(arry +i)); resetBK(lowindex* t, l,l + *(arry + lowindex )); int temp = arry[ i];arry [i] = arry[ lowindex];arry [lowindex ] = temp ; draw (i * t , l, l + *( arry +i));draw(lowindex* t, l, l + *(arry + lowindex ));}}}线程控制块tcb 中增加nice 属性,在函数sys_task_create 中初始化nice=0 /*系统调用getpriority 的执行函数获取当前线程的优先级*/int sys_getpriority (int tid){if (tid ==0) return g_task_running->nice+NZERO;// 获取当前线程的nice值uint32_t flags; struct tcb *tsk;save flags cli(flags);tsk = get_task(tid ); restore_flags(flags);return tsk->nice+NZERO; // 获取线程的nice 值}/* 系统调用setpriority 的执行函数调整当前线程的优先级线程控制块tcb 中增加estcpu 属性,在函数sys_task_create 中初始化estcpu=0; 增加priority 属性,在函数sys_task_create 中初始化priority=0; 中增加全局变量g_load_avg:表示系统的平均负荷用浮点(float-point) 表示g_load_avg 和estcpu:精度高,效率低动态调度schedule:void schedule(){struct tcb * select=g_task_head;struct tcb * my_select=g_task_running ; while (select != NULL){select->priority =127- fixedpt_toint (fixedpt_div(select->estcpu, fixedpt_fromint (4))) - select->nice * 2; // 计算所有线程的priorityselect = select->next ;}// 动态优先级select = g_task_head; while(select!=NULL){if((select->tid != 0) &&(select->state ==TASK STATE READ))Y{if(my_select->priority <select->priority )my_select=select;// 选择等待队列里的线程优先级高的elseif(my select->tid==0){my_select=select;} select=select->next;}if (my select==g task running) { if(my_select->state == TASK_STATE_READ) Y return ;my_select = task0;}printk ("0x%d -> 0x%d\r\n" , (g_task_running == NULL) -1: g_task_running->tid , select->tid);g_resched = 0;switch_to (my_select);}中添加如下g_task_running->estcpu=fixedpt_add(g_task_running->estcpu,FIXEDPT_ON)E;//计算线程使用CPU时间estcpuif(g timer ticks %HZ==0){// 每隔一秒计算一次int nready=0; // 表示处于就绪状态的线程个数struct tcb *my select=g task head;int nice;//g task running->nice;//my_select=g_task_head;fixedpt ratio ;while(my select!=NULL){if (my select->state==TASK STATE REA)DnYready++ nice=my select->nice;ratio = fixedpt_mul (FIXEDPT_TWO, g_load_avg);// 每秒钟为所有线程运行、就绪和等待)更新一次ratio = fixedpt_div (ratio , fixedpt_add (ratio , FIXEDPT_ON)E);my_select->estcpu = fixedpt_add (fixedpt_mul (ratio ,my_select->estcpu),fixedpt_fromint (nice))my_select=my_select->next;fixedpt r59 60 = fixedpt div (fixedpt fromint (59), fixedpt fromint (60));// 计算系统的平均负荷g load avgfixedpt r01 60 = fixedpt div (FIXEDPT ON,Efixedpt fromint (60)) g load avg= fixedpt add (fixedpt mul (r59 60, g load avg),fixedpt_mul (r01_60, fixedpt_fromint (nready)));主函数:int mode = 0x0118;initGraphics (mode);int y =0;for (y=0;y<; y++){setPixel/ 3,y, RGB(0, 125, 125)); setPixel/ 3 * 2, y, RGB(0, 125, 125));}五、实验结果及分析(实现的效果,包括屏幕截图、系统总体运行情况和测试情况等)静态优先级:Llxh心必ew动态优先级:。
多线程基础实验报告
一、实验目的1. 理解多线程的概念及其在程序设计中的应用。
2. 掌握在Java中创建和使用线程的基本方法。
3. 学习线程的同步和互斥机制,理解死锁、线程安全等概念。
4. 了解线程的生命周期及其状态转换。
二、实验环境- 操作系统:Windows 10- 开发工具:Eclipse IDE- 编程语言:Java三、实验内容本次实验主要围绕以下内容展开:1. 线程的基本操作:创建线程、启动线程、线程的执行、线程的终止。
2. 线程的同步与互斥:使用synchronized关键字实现线程同步,防止数据竞态。
3. 线程的通信:使用wait()、notify()、notifyAll()方法实现线程间的通信。
4. 线程池:使用ExecutorService创建线程池,提高线程复用率。
5. 线程的生命周期:观察线程的状态转换,理解线程的创建、运行、阻塞、终止等过程。
四、实验步骤1. 创建线程:- 通过继承Thread类创建线程,并重写run()方法。
- 通过实现Runnable接口创建线程,将任务封装在Runnable对象中。
- 使用匿名内部类创建线程。
2. 线程的同步与互斥:- 使用synchronized关键字对共享资源进行加锁,保证同一时间只有一个线程可以访问。
- 使用ReentrantLock类实现线程同步,提供更丰富的锁操作。
3. 线程的通信:- 使用wait()、notify()、notifyAll()方法实现线程间的通信,解决生产者-消费者问题。
4. 线程池:- 使用ExecutorService创建线程池,提高线程复用率。
- 使用Future接口获取线程执行结果。
5. 线程的生命周期:- 使用Thread类的方法观察线程的状态,如isAlive()、getState()等。
五、实验结果与分析1. 创建线程:- 通过继承Thread类、实现Runnable接口和匿名内部类成功创建了线程,并观察到线程的执行。
线程的同步和互斥问题
实验二线程的同步和互斥问题一.实验内容:编写程序实现并发线程之间的同步和互斥问题。
线程间的互斥:并发执行的线程共享某些类临界资源,对临界资源的访问应当采取互斥的机制。
线程间的同步:并发执行的线程间通常存在相互制约的关系,线程必须遵循一定的规则来执行,同步机制可以协调相互制约的关系。
二.实验目的和要求1)了解进程同步与互斥的概念,掌握编写进程同步、互斥的实例。
2)解决一类典型的进程间同步问题,如生产者-消费者问题,读者-写者问题等。
三.实验方法和步骤1.实验方法掌握同步与互斥的机制,选取合适的问题,给出演示程序的设计思想,包括流程图的形式;选取C、C++、VC、JA V A等计算机语言,编程调试,最终给出运行正确的程序。
2.程序设计(1)线程间互斥:分析问题,创建多个线程,找出临界资源,划出正确的临界区,根据互斥机制的操作模式,编写程序。
互斥机制的操作模式:p(mutex);/*关锁*/临界区的操作;v(mutex);/*开锁*/(2)线程间同步——读者-写者问题示例:在Windows 2000 环境下,创建一个包含n 个线程的控制台进程。
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;2)读-写互斥;3)读-读允许;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。
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。
实验2构建基于SoCLib的MPSoC
结果及性能分析
❖ 2.实验结果及分析
❖ 由上图看出,在相同的核数条件下,开不同的线程数对计算性能的会有提升作
用,但是不大。线程数一般与处理器数相同。
结果及性能分析
❖ 3 .实验结果及分析
❖ 3.1 cache块大小对运行时间的影响
❖ 左图:8*32
右图:16*32
分析:cache块增大加快运行速度
Contents
1
MJPEG解码程序
2
实验结果及性能分析
MJPEG解码程序
❖ 1. FETCH:创建fetch线程:主要用于哈弗曼解码,反锯齿,反量化处理。 pthread_create (& fetchThread, NULL, fetch_process, fetch_channel);
❖ 2. Compute:创建compute线程,主要是处理MJPEG中最费时间的任务,反离散余弦变换。
❖ 注意:top.cpp
soclib::caba::VciMultiramDirWt<vci_param>vcimultiram("vcimultiram", IntTab(2), IntTab(2), maptab, 2, loader, DATA_BLOCK_SIZE); //specify here the number of cpus/caches
❖ 4.挂起主线程的函数:各个线程的处理时间不一致,当IDCT的各个线程都处理完毕后,DIPATCH 线程全部接收过来进行整合并存储,此时的,主进程一直处于阻塞等待状态。一直到IDCT都计算完 ,且DIPATCH把收来的东西都处理发送好,主线程的阻塞状态才解除,这个时候所有的主从线程在 时间都在同一个起点,然后再次处理下一帧数据,依次循环下去。 pthread_join(dispatchThread, NULL);显然这个函数是阻塞的。
python创建线程的几种方式
一、介绍Python创建线程的重要性在操作系统中,线程是指在进程中执行的实际工作单元,它负责处理任务并执行程序中的指令。
在编程中,创建线程可以提高程序的效率和性能,特别是对于需要执行多个任务的程序而言。
在Python中,创建线程的几种方式可以帮助开发人员更好地利用系统资源,提高程序的运行效率。
二、使用threading模块创建线程1. 导入threading模块在Python中,使用threading模块可以方便地创建和管理线程。
需要使用import关键字导入threading模块,以便在程序中使用线程相关的功能。
2. 创建线程对象使用threading模块的Thread类可以创建线程对象。
通过实例化Thread类,并传入需要执行的函数作为参数,即可创建一个新的线程对象。
3. 启动线程创建线程对象后,需要调用start()方法来启动线程。
这样,线程就会开始执行相应的函数。
4. 示例代码```pythonimport threadingdef print_numbers():for i in range(1, 6):print(i)t1 = threading.Thread(target=print_numbers)t1.start()```三、使用函数创建线程1. 定义线程执行的函数在Python中,可以直接定义一个函数作为线程的执行体。
在该函数中编写需要上线程中执行的任务代码。
2. 创建线程并传入参数使用threading模块的Thread类,可以将需要执行的函数作为参数,创建一个新的线程对象。
3. 启动线程调用线程对象的start()方法,就可以启动线程并执行相应的函数。
4. 示例代码```pythonimport threadingdef print_message(message):print(message)t2 = threading.Thread(target=print_message, args=("Hello, World!",))t2.start()```四、使用继承创建线程1. 创建自定义的线程类在Python中,也可以通过继承threading模块的Thread类,来创建自定义的线程类。
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实验二创建线程
一、实验目的
1. 通过创建线程、观察正在运行的线程和终止线程的程序设计和调试操作,进一步熟悉操作系统的线程概念,理解进程与线程之间的关系。
2. 通过阅读和分析实验程序,学习创建线程、观察线程和终止线程的程序设计方法。
二、实验内容
1. 创建线程
创建线程并因而成就一个多线程程序,是以CreateThread()作为一切行动的开始.此函数的原型如下:
HANDLE CreateThread{
LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
DWORD dwStackSize,
LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,
LPVOID lpParameter,
DWORD dwCreationFlags,
LPDWORD lpThreadId};
如果CreateThread()成功,返回一个新创建的线程的handle。
如果CreateThread()失败,返回一个NULL。
可以调用GetLastError()获知原因。
2. 终止线程
线程结束代码可以依靠调用GetExitCodeThread()完成。
BOOL GetExitCodeThread{
HANDLE hThread, /*由CreateThread()传回的线程handle*/ LPDWORD lpExitCode /*指向一个DWORD,用于接受结束代码*/ };
如果成功,GetExitCodeThread()传回TRUE,否则传回FALSE.如果线程已结束,那么线程的结束代码会被放在lpExitCode参数中带回来.如果线程尚未结束,lpExitCode带回来的值是STILL_ACTIVE。
如果需要用更强制性的手法结束一个线程,可以使用ExitThread()。
三、实验步骤
(1)开启五个线程,设计一个基于Win32多线程应用程序。
(2)基于Win32多线程应用程序,启动两个线程,当用户按下任意键时,试图退出。
(3)验证Thread 使用自己的 Stack 存放 function 中的 local variable。
四.程序设计
(1)声明线程标准函数形式,创建等待对象的句柄hThrd,创建接收新线程ID的DWORD变量。
进行for循环,执行线程内容ThreadFunc并返回每个核心对象hThrd。
之后等待线程全部完成,结束程序。
(2)声明线程标准函数形式,创建等待对象的句柄hThrd1、hThrd2,创建获取线程退出代码的exitCode1、exitCode2,创建接收新线程ID的DWORD变量。
执行线程内容ThreadFunc并返回每个核心对象hThrd并输出相关提示信息。
进行for循环,接收用户按下的任意键信息,调用GetExitCodeThread等待一个线程的结束,使用GetExitCodeThread传回线程函数ThreadFunc的返回值。
函数中用一个死循环,保证两个线程能够完整的运行完成,getch()函数接收用户输入,尝试打断线程,但后面代码保护了线程的继续执行,直至两个线程都执行完成,输出各自的返回值并退出。
(3)验证性程序。
五.实验结果(1)
(2)
(3)
六、 实验总结
通过本次实验,让我更加清楚的对线程有了清除的认识,与上次的实验作对比,清楚明了的区别了线程和进程的概念。
两外对于线程的创建过程也有了进一步的学习与认识。