读者写者问题

操作系统实验报告

实验：读者-写者问题

姓名：张金志

学号：U201313788

班级：通信1306班

一、实验目的：

1、熟练使用VC++6.0编译环境，调试并正确运行程序。

2、理解阅读者和写入者中出现的问题，进而掌握信号量的使用。

3、理解源程序中管理阅读者和写入者权限的算法，及相关窗口操作。

4、阅读演示程序源代码，熟悉阅读者写入者问题流程；

5、写出ReaderThread()和WriterThread()函数伪码；

二、实验原理：

1、问题描述：

有一个公用的数据集，有很多人需要访问，其中一些需要阅读其中的信息，一些需要修改其中的消息。阅读者可以同时访问数据集，而写入者只能互斥的访问数据集，不能与任何的进程一起访问数据区。

2、源程序算法实现调度说明：

要求（书上）：

(1)允许多个读者同时对文件进行读操作

(2)只允许一个写者对文件进行写操作

(3)任何写者完成操作前，不允许其他读者或者写者进行操作

(4)写者在进行写操作前，要让所有的读者或者写者全部退出

3、在本程序中用于表现的图形界面说明：

在程序编译运行后会出现中间一个大的圆圈表示公用的资源，上面一排五个矩形表示5个读者，下面的五个矩形表示五个写入者。每个读者和写入者都有3种状态，休息，等待和操作（读入或者写入）分别用黑颜色，绿颜色，红颜色表示休息，等待和操作。一旦操作者获得资源，可以进行读或者写，我们就划一条从操作者中心到资源中心的线，表示开始操作。

三、实验伪码

ReadThread（）

{

i=0

While(true) {

Rreadstate[i]=waiting;

P(mutex);

Readercount++;

i++;

If(readcount==1)

P(write);

V(mutex);

Resourcestate[i]=read;

Resourcestate[i]=reading;

P(mutex);

Readcount--;

If(readcount==0)

v(writeblock);

V(mutex)

Readerstate[i]=resting;

Readersource[i]=unused;

}

}

WriteThread(){

Writerstate[i]=resting;

While(1)

{ writerstate[i]=waiting;

P(write);

Writerstate[i]=writing;

Resourcestate[i]=wirte;

v(writeblock);

writerstate[i]=resting;

resourcestate[i]=unused;

i++;

}

}

四、思考题：

1.程序中使用到了互斥变量和临界资源来实现互斥，这两者在实现机制上有不同吗，若有，是什么不同？

答：互斥变量属于信号量，其值为0或1，反应进程之间的互斥情况。

而临界资源（共享变量）的值可以是整形变量，反应用于进程间相互合作的同步应用情况，（1）大于零时表示可以使用的资源数，（2）小于零时表示在该信号量上等待的进程数。

2.考虑演示程序是怎样实现在随机调度进程时间、控制进程延迟时间、关闭进程时间的，找出相关函数，变量，并说明。

答：实验所给的c程序是通过运用函数Sleep(P_DELAY)来实现对进程调度、延迟、关闭时间的控制的，其中变量P_DELAY的值为rand()/25*10，其会产生0到1/25*10之间的一个随机数作为随机时间。

但仅仅有rand()/25*10不够，因为这只会产生一个伪随机数，即每次产生的随机数一样，所以实验所给的c程序中还用了一个srand（）。函数srand（0被称为随机数生成器的初始化器，函数srand()可以为随机数生成器生成种子，只要种子不同，rand()就会生成不同的随机数序列。