实验报告_Linux线程、互斥

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四川大学计算机学院、软件学院实验报告课程名称 操作系统课程设计实验课时1实验项目Linux线程、互斥实验时间2012年4月1日星期一实验目的1）线程的基本操作函数2）简单的多线程编程实验环境X86，WindowsXP，VMwareWorkstation5.0.0，RedHatLinux，SSHSecureShellClient-3.2.9 实验内容（算法、程序、步骤和方法）Lab1---用信号量实现如下程序：¨初始化线程1，初始化内容为10个数，分别为：12345678910，每隔1秒钟，线程1向共享区域buf1写入一个数，直到10个数写完，buf1能够同时容纳3个int，并打印写入完毕信息；¨初始化线程2，初始化内容为10个数，分别为：-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10，每隔2秒钟，线程2向共享区域buf2写入一个数，直到10个数写完，buf2能够同时容纳3个int，并打印写入完毕信息；¨初始化线程3，每隔3秒钟去读共享区buf1和buf2，读出数据，并按照线程1第一个数对应线程2第一个数，一一对应方式，计算读出数据的加法、乘法结果，并将结果打印出来。¨在线程1隔2秒，线程2隔3秒，线程3隔1秒情况下，再运行程序，确保两种条件下运行程序的最终结果一致。（1）编写程序number.c，定义两个缓冲区和几个辅助的全局变量，编写三个线程函数，分别完成缓冲区的读写。读写缓存时使用信号量。（2）在主函数中使用pthread_create(),pthread_join()创建和设置三个线程。（3）完整代码如下（包含调试信息）：#include#include#include#includeintbuf1[3];//2buffersintbuf2[3];intfence1=0;//tomarktheindexforwritingdataintfence2=0;sem_tsem1;//2semaphoressem_tsem2;voidthread1(){inti;//structtimespecdelay1;//delay1.tv_sec=1;sem_init(&sem1,1,3);//initializethesemaphorewithvalue3for(i=0;i<10;i++){ sem_wait(&sem1);//waituntilthereareemptyindexesbuf1[fence1]=i+1;//writedatafence1=(fence1+1)%3;//movethefencesleep(1);//delayisnotaccessableinlinux//,sousingsleepinstead//pthread_delay_np(&delay1);}printf("buf1finisheswritten. ");}voidthread2(){inti;//structtimespecdelay2;//delay2.tv_sec=2;sem_init(&sem2,1,3);for(i=0;i<10;i++){sem_wait(&sem2);buf2[fence2]=-(i+1);fence2=(fence2+1)%3;sleep(2);//pthread_delay_np(&delay2);}printf("buf2finisheswritten. ");}voidthread3(){//structtimespecdelay3;inti;inta;intb;intmark1=0;intmark2=0;//delay3.tv_sec=3; for(i=0;i<10;i++){sem_post(&sem1);//addthe2semaphoressem_post(&sem2);a=buf1[mark1];//read2numbersfrom2buffersb=buf2[mark2];buf1[mark1]=0;//clearthebufferbuf2[mark2]=0;//outputprintf("[DebuggingInfo:]");printf("a=%d,b=%d ",a,b,mark1,mark2);printf("sum=%d,product=%d ",a+b,a*b);mark1=(mark1+1)%3;mark2=(mark2+1)%3;sleep(3);//pthread_delay_np(&delay3);}}intmain(){inti;pthread_tid1;pthread_tid2;pthread_tid3;//create3threadspthread_create(&id1,NULL,(void*)thread1,NULL);pthread_create(&id2,NULL,(void*)thread2,NULL);pthread_create(&id3,NULL,(void*)thread3,NULL);pthread_join(id1,NULL);pthread_join(id2,NULL);pthread_join(id3,NULL);return0; }（1）编译运行number.c，注意使用“-lpthread”。运行结果截图。（图1.1）（2）对三个线程中的延迟时间参数进行修改，重新编译运行文件。运行结果截图。（图1.2）（3）比较前后两次的结果：只有线程1、2写数据完成的时间不一样。 实验结果的截图Lab1---图1.1：运行结果截图（包含部分调试信息）图1.2：修改延迟时间参数后的运行结果截图 小结通过本实验，我掌握了：简单的多线程编程方法，和几个基本pthread函数的功能用法。目前我存在的问题有：对线程间切换的具体机制还有些不清楚。指导老师评议成绩评定：指导教师签名：