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1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上操作系統(tǒng)課程設計課 題：讀者寫者問題姓 名：赫前進班 級：學 號指導教師：葉瑤提交時間：2012/12/30（一）實驗目的1.進一步理解 “臨界資源” 的概念；2.把握在多個進程并發(fā)執(zhí)行過程中對臨界資源訪問時的必要約束條件；3.理解操作系統(tǒng)原理中 “互斥” 和 “同步” 的涵義。（二）實驗內容利用程序設計語言編程，模擬并發(fā)執(zhí)行進程的同步與互斥（要求：進程數(shù)目不少于 3 個）。（三）、程序分析讀者寫者問題的定義如下：有一個許多進程共享的數(shù)據區(qū)，這個數(shù)據區(qū)可以是一個文件或者主存的一塊空間；有一些只讀取這個數(shù)據區(qū)的進程（Reader）和一些只往數(shù)據區(qū)寫數(shù)據的進程(Write

2、r)，此外還需要滿足以下條件：（1） 任意多個讀進程可以同時讀這個文件；（2） 一次只有一個寫進程可以往文件中寫；（3） 如果一個寫進程正在進行操作，禁止任何讀進程度文件。實驗要求用信號量來實現(xiàn)讀者寫者問題的調度算法。實驗提供了signal類，該類通過P( )、V( )兩個方法實現(xiàn)了P、V原語的功能。實驗的任務是修改Creat_Writer()添加寫者進程，Creat_Reader()創(chuàng)建讀者進程。Reader_goon()讀者進程運行函數(shù)。讀優(yōu)先：要求指一個讀者試圖進行讀操作時，如果這時正有其他讀者在進行操作，他可直接開始讀操作，而不需要等待。讀者優(yōu)先的附加限制：如果一個讀者申請進行讀操作時

3、已有另一讀者正在進行讀操作，則該讀者可直接開始讀操作。寫優(yōu)先：一個讀者試圖進行讀操作時，如果有其他寫者在等待進行寫操作或正在進行寫操作，他要等待該寫者完成寫操作后才開始讀操作。寫者優(yōu)先的附加限制：如果一個讀者申請進行讀操作時已有另一寫者在等待訪問共享資源，則該讀者必須等到沒有寫者處于等待狀態(tài)后才能開始讀操作。在Windows 7 環(huán)境下，創(chuàng)建一個控制臺進程，此進程包含 n 個線程。用這 n 個線程來表示 n 個讀者或寫者。每個線程按相應測試數(shù)據文件（格式見下）的要求進行讀寫操作。用信號量機制分別實現(xiàn)讀者優(yōu)先和寫者優(yōu)先的讀者/寫者問題。運行結果顯示要求：要求在每個線程創(chuàng)建、發(fā)出讀寫操作申請、開始

4、讀寫操作和結束讀寫操作時分別顯示一行提示信息，以確定所有處理都遵守相應的讀寫操作限制。 測試數(shù)據文件包括 n 行測試數(shù)據，分別描述創(chuàng)建的 n 個線程是讀者還是寫者，以及讀寫操作的開始時間和持續(xù)時間。每行測試數(shù)據包括4個字段，各個字段間用空格分隔。Ø        第一個字段為一個正整數(shù)，表示線程序號Ø        第二個字段表示相應線程角色，R 表示讀者，W 表示寫者Ø        第三個字段為一個正數(shù)，表示讀/寫操作的開始時間：線

5、程創(chuàng)建后，延遲相應時間（單位為秒）后發(fā)出對共享資源的讀/寫請求Ø        第四個字段為一正數(shù)，表示讀/寫操作的持續(xù)時間：線程讀寫請求成功后，開始對共享資源的讀/寫操作，該操作持續(xù)相應時間后結束，并釋放共享資源例如：1 R 3 52 W 4 53 R 5 24 R 6 55 W 5.1 3讀者寫者問題是操作系統(tǒng)中經典的互斥問題：一塊數(shù)據被多個讀者和寫者的訪問，需要考慮讀寫互斥、寫寫互斥（可以同時由多個讀者讀?。?。具體的又可以分為讀者優(yōu)先和寫者優(yōu)先兩類。讀者優(yōu)先算法：當新的讀者到來的時候，若當前正有讀者在進行讀操作，則該讀者無需等待前面的寫操

6、作完成，直接進行讀操作。設置兩個互斥信號量：rwmutex 用于寫者與其他讀者/寫者互斥的訪問共享數(shù)據rmutex 用于讀者互斥的訪問讀者計數(shù)器readcountvar rwmutex, rmutex ： semaphore := 1,1 ；int readcount = 0;cobegin       readeri begin / i=1,2,.              P(rmutex);           

7、60; Readcount+;              If (readcount = 1) P(rwmutex);              V(rmutex);              讀數(shù)據；              P(rmutex);         

8、    Readcount-;              If (readcount = 0) V(rwmutex);              V(rmutex);       End       Writerj begin / j = 1,2,.              P(rwmu

9、tex);              寫更新；              V(rwmutex);       EndCoend寫者優(yōu)先：條件：1）多個讀者可以同時進行讀2）寫者必須互斥（只允許一個寫者寫，也不能讀者寫者同時進行）3）寫者優(yōu)先于讀者（一旦有寫者，則后續(xù)讀者必須等待，喚醒時優(yōu)先考慮寫者）設置三個互斥信號量：rwmutex 用于寫者與其他讀者/寫者互斥的訪問共享數(shù)據rmutex 用于讀者互斥的訪問讀者計數(shù)器

10、readcountnrmutex 用于寫者等待已進入讀者退出，所有讀者退出前互斥寫操作var rwmutex, rmutex，nrmutex ： semaphore := 1，1，1 ；int readcount = 0;cobegin       readeri begin / i=1,2,.              P(rwmutex);              P(rmutex);   

11、           Readcount+;              If (readcount = 1) P(nrmutex); /有讀者進入，互斥寫操作              V(rmutex);              V(rwmutex); / 及時釋放讀寫互斥信號量，允許其它讀、寫進程申請資源   

12、          讀數(shù)據；              P(rmutex);              Readcount-;              If (readcount = 0) V(nrmutex); /所有讀者退出，允許寫更新             

13、V(rmutex);       End       Writerj begin / j = 1,2,.              P(rwmutex); / 互斥后續(xù)其它讀者、寫者              P(nrmutex); /如有讀者正在讀，等待所有讀者讀完              寫更新；

14、60;             V(nrmutex);   /允許后續(xù)新的第一個讀者進入后互斥寫操作              V(rwmutex); /允許后續(xù)新讀者及其它寫者       EndCoend/*-函數(shù)聲明-*/void Creat_Writer(); /添加一個寫者void Del_Writer(); /刪除一個寫者void Creat_Reader(); /添加一個讀者void Reader_goon(); /讀者進程運行函數(shù)void R_Wakeup(); /喚醒等待讀者void Del_Reader(); /刪除一個讀者void Show(); /顯示運行狀態(tài) /*= class signal =*/class signal /信號量對象.private:int value;int queue; /用int型數(shù)據模擬等待隊列.public:signal();signal(int n);int P(); /檢查臨界資源int V(); /釋放臨界資源int Get_Value();int Get_Queue();/