操作系统实验(实验一二三)

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1、操作系统实验报告册学号090171011321姓名：王福安专业：09计算机应用与技术华中科技大学文华学院【实验号码】1【实验题目】生产者-消费者实验一、实验目的：通过对“牛产者•消费者”问题编程实现，了解线程创建、同步信号量、互斥信号量、临界区的创建和使用。了解线程互斥和同步机制。了解PV原语和信号量在线程互斥和同步机制屮的运用。二、实验内容有界缓冲区内设有5个存储单位，放入/取出的数据项设定为1〜5这5个整形数。要求每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后，即时显示有界缓冲区的全部内容、当前生产者/消费者标识符三、设计分析和主要设计结构实验陈述：1、基础知识：木实验用到几个API函数：Cre

2、atThread,CreatMutex,CreatSemaphore,WaitForSingleObject,ReleaseSemaphore,ReleaseMutex,TnitializeCriticalSection,EnterCriticalSection,LeaveCriticalSection这些函数的作用：CreatThread:创建一个线程，该线程在调用进程的地址空间中执CreatMutex:产生一个命名的或者匿名的互斥量对象。WaitForSingleObject（对应p操作）锁上互斥锁，ReleaseMutex（对应v操作）打开互斥锁。CreateSemaphore：创建一个

3、命名的或者匿名的信号对象。信号量可以看作是在互斥量上的一个扩展。WaitForSingleObject：使程序处于等待状态，直到信号量（或互斥量）hllandIo出现或者超过规定的等待最长时间，信号量出现指信号量大于或等于1,互斥量岀现指打开互斥锁。在返回之前将信号量减1或者锁上互斥锁。ReleaseSemaphore：将所指信号量加上指定大小的一个量，执行成功，则返回非0值。ReleaseMutex：用来打开互斥量,即将互斥量加1。成功调用则返回0。InitializeCriticalSection：该函数初始化临界区对象。EnterCriticalSection：该函数用于等待指定临界区对

4、象的所有权。当调用线程被赋予所有权时，该函数返回。LeavcCriticalScction：该函数释放指定的临界区对象的所有权。四、测试数据设计及测试结果分析已知测试用例文件输入的文件时:thread1P5.000000thread2P4.000000thread3P2.000000thread4C6.00000056thread5P7.000000thread6P1.000000thread7C3.000000132生产者6发送生产请求信号.生产者6开始在缓冲区0生产产品.生产者6完成生产过程：缓冲区【0】：6生成者3发送生产请求信号.生产者3开始在缓冲区1生产产品.生产者3完成生产过程：缓

5、冲区【1】：3消费者7请求消费1产品消费者7请求消费1产品生产者2发送生成者请求信号.生产者2开始在缓冲区2生产产品生产者2完成生产过程:缓冲区【2】：2生产者1发送生产请求信号.生产者1开始在缓冲区3生产产品.生产者1完成生产过程:缓冲区【3]：1消费者7开始消费1产品消费者7成功消费1：缓冲区[3]:-1消费者7请求消费3产品消费者7开始消费3产品消费者7成功消费3:缓冲区【1】：-1消费者7请求消费2产品消费者7开始消费2产品消费者7成功消费2:缓冲区【2】:-1消费者4请求消费5产品生产者5发送生产请求信号.生产者5开始在缓冲区1生产产品牛产者5完成牛产过程缓冲区【1】：5消费者4请求

6、消费5产品消费者4请求消费5产品缓冲区【1】:-1消费者4请求消费6产品消费者4开始消费6产品消费者4成功消费6：缓冲区[0]:-1五、源程序：#include#include#include#include#include〃定义一些常量；〃本程序允许的最大临界区数；#defineMAX_BUFFER_NUM10〃秒到毫秒的乗法因子；#defineINTE_PER_SEC1000〃本程序允许禹生弄和消费线程的总数；#defineMAX_THREAD_NUM64〃定义一个结构，记录在测试文件中指定的每

7、一个线程的参数structThreadinfo{intserial;〃线程序列号charentity;〃是P还是Cdoubledelay;〃线程延迟intthread_request[MAX_THREAD_NUM];〃线程请求队列intn_request;〃请求个数}；〃全局变量的定义〃临界区对象的声明，用于管理缓冲区的互斥访问；CRITICAL_SECTIONPC_Critical[MAX_BU