读者—写者问题程序设计

{
DWORD dwThreadID;
Person *pPerson = &Persons[NumPerson];
pPerson->StartTime= StartTime;
pPerson->WorkTime= WorkTime;
pPerson->Type= READER;
NumPerson++;
//创建一个读者的新线程
实验内容（步骤、表格、算法或流程图等）
概要设计：
（1）控制流程
用CheckPersonList(PersonLists)函数检查PersonLists中是否有为创建的进程（读写者）。如果有则创建相应的读写线程
（2）创建读写者
用bool CreateReader(int StartTime,int WorkTime)函数创建读者写者相应的线程，其中由windows提供的函数为CreateThread(NULL,0,ReaderProc,(LPVOID)pPerson,0,&dwThreadID);返回的是DWORD型变量。
wsem= CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL);
z= CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL);
ReadMutex= CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL);
WriteMutex= CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL);
if(rfirst == 0) //是最后一个读者？
ReleaseSemaphore(wsem,1,NULL);//没有读者了，写者放行
ReleaseSemaphore(ReadMutex,1,NULL);//退出读者临界区
ExitThread(0);//关闭读者线程
return 0;
}
DWORD WINAPI WriterProc(LPVOID lpParam)//写者进程程序
pPerson->Thread = CreateThread(NULL,0,ReaderProc,(LPVOID)pPerson,0,&dwThreadID);
if(pPerson->Thread == NULL)
return false;
return true;
5,R,15,2,/*读读不互斥*/
END,
};
int rfirst = 0;
int wfirst = 0;
int NumOfReaders = 0;
int NumOfWriters = 0;
HANDLE rsem;/*初值为1的互斥信号量，在至少有一个写者准备访问数据时就不允许随后来的读者访问数据*/
while(CurrentTime < pPerson->StartTime + pPerson->WorkTime)
{
//模拟读数据
}
printf("\t\t读者%d读完数据退出\n",pPerson->ID);
WaitForSingleObject(ReadMutex,INFINITE);
rfirst--;
{
//模拟写数据
}
printf("\t\t写者%d写完数据退出\n",pPerson->ID);
ReleaseSemaphore(wsem,1,NULL);//退出进入写临界区
WaitForSingleObject(WriteMutex,INFINITE);//请求进入wfirst临界区
wPI ReaderProc(LPVOID lpParam);/*读者进程程序*/
DWORD WINAPI WriterProc(LPVOID lpParam);/*写着进程程序*/
#include "Writerprior.h"
int main()
{
rsem= CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL);
ReleaseSemaphore(z,1,NULL);//V(z)
//读取所需数据，将现在时间赋值给读者，用以计算结束时间
printf("\t\t读者%d申请成功\n",pPerson->ID);
pPerson->StartTime = CurrentTime;
printf("\t\t读者%d正在读数据...\n",pPerson->ID);
{
int i=0;
int *pList = pPersonLists;
bool P;
while(pList[0] != END)
{
if(pList[2] == CurrentTime)
{
switch(pList[1])
{
case R:
P = CreateReader(pList[2],pList[3]);//创建一个读者
//读取所需数据，将现在时间赋值给读者，用以计算结束时间
pPerson->StartTime = CurrentTime;
printf("\t\t写者%d正在写数据...\n",pPerson->ID);
while(CurrentTime < pPerson->StartTime + pPerson->WorkTime)
#define READER 0
#define WRITER 1
#define END -1
#define R READER
#define W WRITER
typedef struct _Person
{
HANDLE Thread;
int Type;
int StartTime;
int WorkTime;
int ID;
}Person;
Person Persons[MAX_PERSON];
int NumPerson = 0;
long CurrentTime= 0;
int PersonLists[] = {
1,R,1,3,
2,W,2,5,/*读写互斥*/
3,W,5,5,/*写写互斥*/
4,R,3,5,/*写读互斥*/
HANDLE WriteMutex;/*创建读者的互斥信号量,初值为1*/
void CheckPersonList(int *pPersonList);/*查看人数，为创建读写者线程*/
bool CreateReader(int StartTime,int WorkTime);
bool CreateWriter(int StartTime,int WorkTime);
在CreateReader(int StartTime,int WorkTime)中还会初始化相应的读写者的基本信息，例如何时申请数据何时读数据何时关闭线程等等。
（3）读写者进程
参见图2.1读者-写者的完整流程图。
（4）同步与互斥
WaitForSingleObject(信号量名字,infinite)和ReleaseSemaphore(信号量名字,1,null)用于实现同步于互斥，执行WaitForSingleObject(信号量名字,infinite)信号量相应的信号量减1，执行ReleaseSemaphore(信号量名字,1,null)恢复1。
源程序及注释(不足可加附页)
//写者优先算法
#include <windows.h>
#include <ctype.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <malloc.h>
#define MAX_PERSON 10
HANDLE wsem;/*初值为1的互斥信号量，之后有一个写者访问数据时其他写者和读者就被阻止对数据的访问*/
HANDLE z;/*初值为1的互斥信号量，在至少有一个写着准备访问数据、且后面已经来一个读者时再来的读者将在这个信号量上等待*/
HANDLE ReadMutex;/*创建写者的互斥信号量，初值为1*/
WaitForSingleObject(rsem,INFINITE);//P(rsem)，一个读者与一个写着再次竞争数据的使用权
//printf("Reader %d is requesting the Shared Buffer...\n",pPerson->ID);
WaitForSingleObject(ReadMutex,INFINITE);//P(ReadMutex)，读者请求进入rfirst临界区
rfirst++;
if(rfirst == 1)//是否是第一个读者
{
WaitForSingleObject(wsem,INFINITE);//读者在此处与写者进行同步
}
ReleaseSemaphore(ReadMutex,1,NULL);//退出rfirst临界区,V(ReadMutex)
ReleaseSemaphore(rsem,1,NULL);
用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。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；
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。
CurrentTime = 0;