操作系统实验一-进程同步(共3页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上实验一 进程同步一、实验目的：分析进程的同步与互斥现象，编程实现经典的进程同步问题生产者与消费者问题的模拟，进一步加深对进程同步与互斥的理解。二、实验内容：用C语言实现对生产者与消费者问题的模拟。实验原理：生产者和消费者是经典的进程同步问题，在这个问题中，生产者不断的向缓冲区中写入数据，而消费者则从缓冲区中读取数据。生产者进程和消费者对缓冲区的操作是互斥，即当前只能有一个进程对这个缓冲区进行操作，生产者进入操作缓冲区之前，先要看缓冲区是否已满，如果缓冲区已满，则它必须等待消费者进程将数据取出才能写入数据，同样的，消费者进程从缓冲区读取数据之前，也要判断缓冲区是否为空，

2、如果为空，则必须等待生产者进程写入数据才能读取数据。三、实验准备：1. 实现步骤：（1）分析计算机系统中对资源的分配与释放过程：计算机系统中的每个进程都可以消费或生产某类资源。当系统中某一进程使用某一资源时，可以看作是消耗，且该进程称为消费者。而当某个进程释放资源时，则它就相当一个生产者。（2）定义生产者消费者问题中的各数据结构，并初始化信号量；（3）创建生产者与消费者进程，利用信号量实现生产者与消费者之间的同步与互斥；最后编程实现。2. 相关函数：在实现的过程中需要用到以下API函数： （1）CreateThread（）/该函数创建一个在调用进程的地址空间中执行的线程。若线程创建成功，将返回

3、该线程的句柄。函数原型：HANDLE CreateThread (LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, /描述安全性，用NULL表示使用缺省值DWORD dwStackSize,/新线程拥有自己的堆栈，0表示使用缺省值1MB，推荐LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,/新线程的起始地址，放线程函数名称LPVOID lpParameter，/此值被传送到线程函数去作为参数DWORD dwCreationFlags,/允许产生一个暂时挂起的线程，默认是0立即开始执行LPDWORD lpThreadld );/新线程

4、的ID被传到这用法举例：hHandle1 = CreateThread( (LPSECURITY_ATTRIBUTES) NULL, 0, (LPTHREAD_START_ROUTINE) ThreadName1, (LPVOID) NULL, 0, &dwThreadID1 );（2）CreateMutex（）函数 可用来创建一个有名或无名的互斥量对象，函数返回值为互斥对象的句柄。其函数原型为： HANDLE CreateMutex(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes, / 指向安全属性的指针，为NULL时，信号量得到一个默认的安全描述BOOL b

5、InitialOwner, / 初始化互斥对象的所有者LPCTSTR lpName); / 指向互斥对象名用法举例：handle g_hMutex; g_hMutex = CreateMutex(NULL,FALSE,”mutexname1”); （3）ReleaseMutex（）该函数放弃指定互斥对象的拥有权。每使用一次，MUTEX引用计数自加1；函数原型： BOOL ReleaseMutex(HANDLE hMutex /想要释放的信号量句柄)；HANDLE hHandle1=NULL;BOOL rc; rc = ReleaseMutex(hHandle1);（4）CreateSemaph

6、ore（）是创建信号量，返回信号量对象的句柄。其函数原型为：HANDLE CreateSemaphore(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes, / 安全属性指针LONG lInitialCount, / 初始计数LONG lMaximumCount, / 最大计数LPCTSTR lpName / 对象名);用法举例：static HANDLE hHandle1=NULL;hHandle1=CreateSemaphore(NULL,0,1,SemaphoreName1);（5）ReleaseSemaphore（）是增加信号量BOOL Relea

7、seSemaphore(HANDLE hSemaphore, / 信号量句柄LONG lReleaseCount, / 计数递增数量LPLONG lpPreviousCount / 先前计数);用法举例：HANDLE hHandle1=NULL;BOOL rc;rc=ReleaseSemaphore(hHandle1,1,NULL);（6）WaitForSingleObject 函数功能：（用来检测handle事件的信号状态）当如下情况之一发生时该函数返回：指定对象处于信号态；超时。函数原型：DWORD WaitForSingleObject(HANDLE hHandle，/等待对象的线程HANDLE，或者仅仅是一个句柄，如信号量DWORD dwMilliseconds /如果输入INFINITE，则无穷等待，直到HANDLE激活为止)；用法举例：static HANDLE hHandle1=NULL;DWORD dRes,;dRes=WaitForSingleObject(hHandle1,INFINITE);（7）Sleep函数功能：该函数对于指定的时间间隔挂起当前的执行线程。函数原型：VOID Sleep(DWORD dwMilliseconds)；/里面填入要挂起的时间间隔，以毫秒为单位四、实验过程：1. 源代码：2. 运行界面：五、实验心得：专心-专注-专业