实验二(1)进程同步
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实验二(2)进程同步
一、实验目的
1、生产者-消费者问题是很经典很具有代表性的进程同步问题,计算机中的很多同步问题都可抽象为生产者-消费者问题,通过本实验的练习,希望能加深学生对进程同步问题的认识与理解。
2、熟悉VC的使用,培养和提高学生的分析问题、解决问题的能力。
二、实验内容及其要求
1.实验内容
以生产者/消费者模型为依据,创建一个控制台进程,在该进程中创建n个线程模拟生产者和消费者,实现进程(线程)的同步与互斥。
2.实验要求
学习并理解生产者/消费者模型及其同步/互斥规则;设计程序,实现生产者/消费者进程(线程)的同步与互斥;
三、实验算法分析
1、实验程序的结构图(流程图);
2、数据结构及信号量定义的说明;
(1) CreateThread
●功能——创建一个在调用进程的地址空间中执行的线程
●格式
HANDLE CreateThread( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,
DWORD dwStackSize,
LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,
LPVOID lpParamiter,
DWORD dwCreationFlags,
Lpdword lpThread );
●参数说明
lpThreadAttributes——指向一个LPSECURITY_ATTRIBUTES(新线程的安全性描述符)。dwStackSize——定义原始堆栈大小。
lpStartAddress——指向使用LPTHRAED_START_ROUTINE类型定义的函数。
lpParamiter——定义一个给进程传递参数的指针。
dwCreationFlags——定义控制线程创建的附加标志。
lpThread——保存线程标志符(32位)
(2) CreateMutex
●功能——创建一个命名或匿名的互斥量对象
●格式
HANDLE CreateMutex(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes,
BOOL bInitialOwner,
LPCTSTR lpName);
bInitialOwner——指示当前线程是否马上拥有该互斥量(即马
●参数说明
lpMutexAttributes——必须取值NULL。上加锁)。
lpName——互斥量名称。
(3) CreateSemaphore
●功能——创建一个命名或匿名的信号量对象
●格式
HANDLE CreateSemaphore(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes,
LONG lInitialCount,
LONG lMaximumCount,
LPCTSTR lpName );
●参数说明
lpSemaphoreAttributes——必须取值NULL。
lInitialCount——信号量的初始值。该值大于0,但小于lMaximumCount指定的最大值。
lMaximumCount——信号量的最大值。
lpName——信号量名称。
(4) WaitForSingleObject
功能——使程序处于等待状态,直到信号量hHandle出现(即其值大于等于1)或超过规定的等待时间
●格式
DWORD WaitForSingleObject(HANDLE hHandle, DWORD dwMilliseconds);
●参数说明
hHandle——信号量指针。
dwMilliseconds——等待的最长时间(INFINITE为无限等待)。
(5) ReleaseSemaphore
●功能——对指定信号量加上一个指定大小的量。成功执行则返回非0值
●格式
BOOL ReleaseSemaphore(HANDLE hSemaphore,
LONG lReleaseCount,
LPLONG lppreviousCount );
●参数说明
hSemaphore——信号量指针。
lReleaseCount——信号量的增量。
lppreviousCount——保存信号量当前值。
(6) ReleaseMutex
●功能——打开互斥锁,即把互斥量加1。成功调用则返回0
●格式
BOOL ReleaseMutex(HANDLE hMutex);
●参数说明
hMutex——互斥量指针。
(7) InitializeCriticalSection
●功能——初始化临界区对象
●格式
VOID InitializeCriticalSection(LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection);
●参数说明
lpCriticalSection——指向临界区对象的指针。
(8) EnterCriticalSection
功能——等待指定临界区对象的所有权
●格式
VOID enterCriticalSection(LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection);
●参数说明
lpCriticalSection——指向临界区对象的指针。
(9) LeaveCriticalSection
●功能——释放指定临界区对象的所有权
●格式
VOID LeaveCriticalSection(LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection);
●参数说明
lpCriticalSection——指向临界区对象的指针
4、主要算法
创建生产者和消费者线程
for(i =0;i< (int) n_Thread;i++){
if(Thread_Info[i].entity =='P')
h_Thread[i]= CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(Produce),
&(Thread_Info[i]),0,NULL);
else
h_Thread[i]=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(Consume),
&(Thread_Info[i]),0,NULL);
}
生产者进程
void Produce(void *p)
{
//局部变量声明;
DWORD wait_for_semaphore,wait_for_mutex,m_delay;
int m_serial;
//获得本线程的信息;
m_serial = ((ThreadInfo*)(p))->serial;
m_delay = (DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->delay *INTE_PER_SEC);