生产者和消费者问题实验报告

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1、实验报告课程名称：操作系统实验名称：生产者和消费者问题学号：学生姓名：班级：指导教师：评分：实验日期：2012年10月22日1、实验目的：掌握基本的同步互斥算法，理解生产者和消费者模型。了解windows2000/XP中多线程的并发执行机制，线程间的同步和互斥。学习使用windows2000/XP中基本的同步对象，掌握相应的API。2、实验要求（1）创建生产和消费线程在windows2000环境下，创建一个控制台程序，在此进程中创建n个线程来模拟生产者或消费者。这些线程的信息由我们在本程序定义的“测试用例文件”中予以制定。该文件的

2、格式如下：31P32P43C414P25C3124（2）生产和消费的规则a．共享缓冲区存在空闲空间时，生产者即可用共享缓冲区。b．只有当所有的消费者需求都被满足以后，该产品所在的共享缓冲区才能被释放，并作为空闲空间允许心的生产者适用。c．每个消费者线程的各个消费需求之间存在先后顺序。d．在每个县城发出读写操作申请、开始读写操作和结束读写操作时分别显示一行提示信息。3、实验环境硬件：CPU：AMDQL64内存：2GB显卡：ATI4570硬盘：日立250G软件：Windows2000/XP。开发工具：VC++6.0。4、实验内容1）实

3、现原理a．生产者和消费者模型b．同步对象c．CreateThread的用法功能：本API创建一个在调用进程的地址空间中执行的线程。格式：HANDLECreateThread(　　LPSECURITY_ATTRIBUTESlpThreadAttributes,　　DWORDdwStackSize,　　LPTHREAD_START_ROUTINElpStartAddress,　　LPVOIDlpParameter,　　DWORDdwCreationFlags,　　LPDWORDlpThreadId);d．CreateMutex的用法功

4、能：本API产生一个命名的或者匿名的互斥量对象。格式：HANDLECreateMutex(　　LPSECURITY_ATTRIBUTESlpMutexAttributes,//指向安全属性的指针　　BOOLbInitialOwner,//初始化互斥对象的所有者　　LPCTSTRlpName //指向互斥对象名的指针　　);e．CreateSemaphore的用法功能：本API创建一个命名的或者匿名的信号量对象。格式：HANDLECreateSemaphore(　　LPSECURITY_ATTRIBUTESlpSemaphoreAt

5、tributes,//SD　　LONGlInitialCount,//initialcount　　LONGlMaximumCount,//maximumcount　　LPCTSTRlpName //objectname　　);f．WaitForSingleObject的用法功能：本API使程序处于等待状态，直到信号hHandle出现或者超出规定的等待最长时间，信号量出现指信号量大于或等于1。格式：DWORDWaitForSingleObject(　　HANDLEhHandle,　　DWORDdwMilliseconds　　);g．

6、InitializeCriticalSection的用法功能：该函数初始化临界区对象。格式：VOIDInitializeCriticalSection(LPCRITICAL_SECTIONlpCriticalSection);h．ReleaseMutex的用法功能：用来打开互斥锁，即将互斥量加1,。成功调用则返回0。格式：BOOLReleaseMutex（HANDLEhMutex);i．EnterCriticalSection的用法：功能：用于等待之的呢过临界区对象的所有权。格式：VOIDEnterCriticalSection(

7、　　LPCRITICAL_SECTIONlpCriticalSection　　);j．LeaveCriticalSection的用法功能：释放指定临界区对象的所有权。格式：VOIDLeaveCriticalSection(　　LPCRITICAL_SECTIONlpCriticalSection　　);2）程序结构3）数据结构（1）用一个整型数组Buffer_Critical来代表缓冲区。不管是生产产品还是对已有产品的消费都需要访问该组缓冲区。(2)在程序中用一个自定义结构Threadlnfo记录一条线程的信息，即将测试用例文件中

8、的一行信息记录下来，用于程序创建相应的生产者或者消费者。由于要创建多个线程，所以程序中使用了一个Threadlnfo结构的数组Threadlnfo。(3)在实现本程序的消费生产模型时，具体地通过如下同步对象实现互斥：一个互斥量h_mutex，以实现