操作系统课程设计---读者-写者问题实现

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1、 操作系统课程设计报告操作系统课程设计报告 一、一、操作系统课程设计任务书操作系统课程设计任务书 读者-写者问题实现 1 1 设计目的设计目的 通过实现经典的读者写者问题， 巩固对线程及其同步机制的学习效果， 加深对相关基本概念的理解，并学习如何将基本原理和实际设计有机的结 合。 2 2 设计内容设计内容 在 Windows 2000/XP 环境下，使用多线程和信号量机制实现经典的读 者写者问题，每个线程代表一个读者或一个写者。每个线程按相应测试数 据文件的要求，进行读写操作。请用信号量机制分别实现读者优先和写者 优先的读者-写者问题。 读者-写者问题的读写操作限制： (1)写-写互斥，即不能

2、有两个写者同时进行写操作 (2)读-写互斥，即不能同时有一个读者在读，同时却有一个写者在写 (3)读-读允许，即可以有二个以上的读者同时读 读者优先的附加限制：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、发出读写操作申请、开始 读写操作和结束读写操作时分别显示一行提示信息，以确信所有处理都遵 守相应的读写操作限制。 3 3 测试数据文件格式测试数据文件格式 测试数据文件包括 n

3、 行测试数据， 分别描述创建的 n 个线程是读者还 是写者，以及读写操作的开始时间和持续时间。每行测试数据包括四个字 段，各字段间用空格分隔。第一字段为一个正整数，表示线程序号。第二 字段表示相应线程角色，R 表示读者是，W 表示写者。第三字段为一个正 数，表示读写操作的开始时间。线程创建后，延时相应时间（单位为秒） 后发出对共享资源的读写申请。第四字段为一个正数，表示读写操作的持 续时间。当线程读写申请成功后，开始对共享资源的读写操作，该操作持 续相应时间后结束，并释放共享资源。下面是一个测试数据文件的例子： 1 R 3 5 2 W 4 5 3 R 5 2 4 R 6 5 5 W 5.1 3

4、 4 4 相关相关 APIAPI 函数函数 CreateThread()在调用进程的地址空间上创建一个线程 ExitThread()用于结束当前线程 Sleep()可在指定的时间内挂起当前线程 CreateMutex()创建一个互斥对象，返回对象句柄 OpenMutex()打开并返回一个已存在的互斥对象句柄，用于后续访 问 ReleaseMutex()释放对互斥对象的占用，使之成为可用 WaitForSingleObject()可在指定的时间内等待指定对象为可用 状态 InitializeCriticalSection()初始化临界区对象 EnterCriticalSection()等待指定临界区对象的所有权 LeaveCriticalSection()释放指定临界区对象的所有权 二、二、设计思路设计思路 将所有的读者和所有的写者分别放进两个等待队列中， 当 读允许时就让读者队列释放一个或多个读者，当写允许时，释 放第一个写者操作。 读者优先：读者优先： 如果没有写者正在操作， 则读者不需要等待， 用一个整 型变量 readcount 记录当前的读