读者写者课程设计实验报告.docx

操作系统课程设计实验报告

实验名称： 读者写者问题姓名/学号：

一、实验目的

本课题主要的目的是在WindowsXP环境下，创建一个控制台进程，此进程包含n个线程。用这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问题。

读者-写者问题的读写操作限制

写-写互斥：不能有两个写者同时进行写操作

读-写互斥：不能同时有一个线程在读，而另一个线程在写。

读-读允许：可以有一个或多个读者在读。

读者优先的附加限制：如果读者申请进行读操作时已有另一个读者正在进行读操作，则该读者可直接开始读操作。

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个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。

运行结果显示要求：要求在每个线程创建、发出读写申请、开始读写操作和结束读写操作时分别显示一行提示信息，以确定所有处理都遵守相应的读写操作限制。

二、实验内容

读者优先

读者优先指的是除非有写者在写文件，否则读者不需要等待。所以可以用一个整数变量Read_count记录当前的读者数目，用于确定是否需要释放正在等待的写者进程（当Read_count=0时，表明所有的读者读完，需要释放写者等待队列中的一个写者）。每当一个读者开始读文件时，必须修改Read_count变量。因此需要一个互斥对象mutex来实现对全局变量Read_count修改时的互斥。

另外，为了实现写-写互斥，需要增加一个临界区对象Write。当写者发出写请求时，必须申请临界区对象的所有权。通过这种方法，可以实现读-写互斥，

当Read_count=1时（即第一个读者到来时），读者线程也必须申请临界区对象的所有权。

当读者拥有临界区的所有权时，写者阻塞在临界区对象Write上。当写者拥有临界区的所有权时，第一个读者判断完”Read_count==1”后阻塞在Write上，其余的读者由于等待对Read_count的判断，阻塞在mutex上。

读者优先的附加限制：如果读者申请进行读操作时已有另一个读者正在进行读操作，则该读者可直接开始读操作。

写者优先

写者优先与读者优先相类似。不同之处在于一旦一个写者到来，它应该尽快对文件进行写操作，如果有一个写者在等待，则新到来的读者不允许进行读操作。为此应当填加一个整形变量Write_count，用于记录正在等待的写者的数目，当Write_count=0时，才可以释放等待的读者线程队列。

为了对全局变量Write_count实现互斥，必须增加一个互斥对象mutex3。为了实现写者优先，应当填加一个临界区对象read，当有写者在写文件或等

待时，读者必须阻塞在read上。

读者线程除了要对全局变量Read_count实现操作上的互斥外，还必须有一个互斥对象对阻塞 read 这一过程实现互斥。这两个互斥对象分别命名为mutex1,mutex2。

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个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。

二、源程序代码

读者优先模块

系统将提示用户输入写者优先或是读者优先选项。

//读者优先处理函数

voidReaderFun(char*file)

{

DWORDn_thread=0; //线程数初值为0

DWORDthread_ID; //线程ID

DWORDwait_for_all; //等待所有线程结束

//临界资源HANDLEh_Mutex;

//互斥对象(h_Mutex)确保线程拥有对单个资源的互斥访问权h_Mutex=CreateMutex(NULL,FALSE,mutex_for_readcount);HANDLEh_Thread[64];//线程对象数组，最大64ThreadInfothread_info[64];

readcount=0;

InitializeCriticalSection(RP_Write); //初始化临界区ifstreaminFile;

inFile.open(file);

cout读者优先:\nendl;while(inFile)

{//读入每一个读者、写者的信息

inFilethread_info[n_thread].Threadhao

thread_info[n_thread].ThreadClass

thread_info[n_thread].ThreadStartTime

thread_info[n_thread].ThreadRunTime;if(-1==inFile.get())

break;