并发控制-生产者-消费者问题实验报告

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1、课程设计报告课程名称:基于Windows的课程设计题目:并发控制－生产者-消费者问题年级/专业/班:计算机09-3班学生姓名:学　　号:指导老师：完成时间：2011-11-20一设计要求<1>完成N个生产者和M个消费者之间的并发控制，N、M不低于5，缓冲区大小不小于5个，生成的消息为一个自定义的数据结构。<2>某个生产者进程生产的消息供K个消费者进程消费。K《=M。某些消费进程消费多个生产者生产的消息。<3>每个生产进程生产M个消息后结束运行。如果一个消费者进程没有对应的生产者进程在运行后，也结束运行。<4>并发控制要求：生产

2、者消费者之间正确的互斥和同步<5>采用线程、进程两种方式完成<6>测试文件。测试要求：不同的N和M，不同的K，以及线程和进程。<7>运行结果显示要求每个线程/进程的动态运行信息运行时间每个进程或线程是否都完成了任务<8>注意：只有所有对应于一个生产者的所有消费者都访问过某临界区后，此生产者或其他生产者才可以向这个临界区放新的产品。二目的<1>通过在Windows2K/XP环境下对经典的生产者-消费者问题的编程实现，<2>加深理解信号量和wait、signal操作的原理<3>对Win32API中定义的IPC函数和涉及到的几种同步

3、对象有更进一步的了解三背景知识<1>使用互斥对象(Mutex)互斥对象具有如下的机制：如果互斥对象没有被任何线程拥有，那么它是“标记的”，如果被一个线程所拥有，那么它是“未标记的”；任何一个线程获得后，互斥对象就是“未标志的”，其他线程不可以再拥有这个互斥对象。同一时刻，一个互斥对象最多只能被一个线程拥有，从而实现“互斥”。HANDLECreateMutex(　　LPSECURITY_ATTRIBUTESlpMutexAttributes,　　BOOLbInitialOwner,LPCTSTRlpName);lpMutexAt

4、tributes参数是安全属性，一般设置为NULL;bInitia10wner表明创建后是否被创建线程所“拥有”；lpName是互斥对象名。<2>释放互斥对象BOOLWINAPIReleaseMutex(HANDLEhMutex;)ReleaseMutex函数的功能是释放互斥对象，一个线程释放了互斥对象后，如果其他进程在等待互斥对象置位，则等待的线程可以得到该互斥对象，等待函数返回，互斥对象被新的线程所拥有。<3>创建信号量Semaphore是另一个同步问题机制，不论是Event或Mutex，其他Process在执WaitFo

5、rSingleObject时，就看当时的物件是Signal或UnSignal而决定是否等待，而Semaphore也相同，但是它要变成Signal/UnSignal的状态，却有些不同，它是提供一个计数值，它允许在这个计数值之内，任何执行到WaitForSingleObject的Thread都不会停下来，而且每执行WaitForSingleObject一次，计数值就减一，当计数值变成0时，该Semaphore才会处於UnSignal的状态，而某个ThreadReleaseSemaphore时，便会将计数值增加，以便其他的Threa

6、d或本身可得Signal的讯号，而使WaitForSingleObject停止等待。CreateSemaphore函数的功能是创建信号量对象，函数原型如下：HANDLECreateSemaphore(　　LPSECURITY_ATTRIBUTESlpSemaphoreAttributes,LONGlInitialCount,LONGlMaximumCount,LPCTSTRlpName　);lpSemaphoreAttributes参数是安全属性lInitialCount参数是初始的计数值，lMaximumCount参数是最大

7、的计数值lpName参数来给信号量对象命名。<4>创建线程CreateThread原型：　　HANDLECreateThread(　　LPSECURITY_ATTRIBUTESlpThreadAttributes,　　DWORDdwStackSize,　　LPTHREAD_START_ROUTINElpStartAddress,　　LPVOIDlpParameter,　　DWORDdwCreationFlags,　　LPDWORDlpThreadId);其中最重要的参数是lpStartAddress和lpParameter。l

8、pStartAddress是线程的执行起点，也是线程函数的的指针。lpParameter是启动线程参数。lpThreadAttributes参数是线程的安全属性，dwStackSize参数是线程堆栈大小，dwCreationFlags参数是创建标志，lpThrreadId参数