实验三(同步与互斥实验)课案.ppt

实验三相关说明 说明：（1）实验相关ppt内容选自《操作系统课程设计》的核心实验，本实验为互斥同步实验，通过学生模拟线程对资源的竞争进一步加强对同步与互斥的理解。 （2）在该实验中，学生初次接触操作系统函数库，导致学生在实现原理时候无从下手，建议从一个具体实例来进行讲解。 实验三：互斥与同步实验 提纲 提纲 实验目的 理解原子操作、同步、互斥、信号量、临界区等基本概念。 掌握进程同步与互斥原理。 掌握经典同步算法模型：生产者与消费者模型、读写者模型、哲学家就餐模型等。 提纲 实验内容 一、实验说明 （1）API介绍 （2）测试数据介绍 （3）生产者和消费者模型 （4）读写者模型 二、实验内容 （1）生产者消费者模型实验 （2）读写者模型实验 （3）哲学家就餐模型实验 一、实验说明 API介绍（1） （1）等待指定的一个或全部的对象(*lpHandles)完成作业，或等待超过指定的时间。 DWORD WaitForMultipleObjects( DWORD nCount, // 句柄的数量 CONST HANDLE *lpHandles, // 指向句柄数组的指针 BOOL fWaitAll, // 等待标志位 DWORD dwMilliseconds // 超时间隔（以毫秒为单位） ); API介绍（2） （2）创建一个信号量。 HANDLE CreateSemaphore( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSemaphoreAttributes, // 指定一个LPSECURITY_ATTRIBUTES结构，该结构通常指定安全属性 LONG lInitialCount, // 设置信号量的初始计数 LONG lMaximumCount, // 信号量的最大计数 LPCTSTR lpName // 指定信号量对象的名称 ); API介绍（3） （3） 关闭指定句柄的对象。 BOOL WINAPI CloseHandle( HANDLE hObject // 要关闭的对象的句柄 ); API介绍（4） （4） 增加信号量(hSemaphore)的值，类似于PV操作中的V。 BOOL ReleaseSemaphore( HANDLE hSemaphore, // 要操作的信号量对象的句柄 LONG lReleaseCount, // 以当前为基础，信号量对象要增加的的值 LPLONG lpPreviousCount //信号量变化前值的指针 ); API介绍（5） （5）创建一个线程，指定以C运行库的形式运行，而CreateThread()以Win32调用方式创建线程。 uintptr_t _beginthreadex( void *security, // 指向一个SECURITY_ATTRIBUTES结构，用来标识其返回的句柄能否被其子线程继承 unsigned stack_size, // 新线程的栈的大小 unsigned ( *start_address )( void * ), // 新线程的起始地址 void *arglist, // 向新线程传递的参数列表 unsigned initflag, // 新线程的初始状态 unsigned *thrdaddr // 指向一个32位的变量，改变量用来保存线程标识符 ); 测试数据 生产者与消费者模型：本实验将使用以下四类不同的数据集合，来表示四个生产者生产的元素。 第一类数据：大写字母：A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z。 对应实验源码中的source0.txt 第二类数据：数字：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9。 对应实验源码中的source1.txt 第三类数据：汉语拼音字母：b p m f d t n l g k h j q z zh ch sh r z c s y w ao ei u v ai ei ui ao ou iu ie ve er an en in un 对应实验源码中的source2.txt 第四类数据：符号：~ ! @ # $ % ^ * ( ) _ + - =， 对应实验源码中的source3.txt 生产者和