东华大学操作系统读者写者实验报告

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1、航空售票信息管理系统东华大学计算机学院操作系统实验报告实验名称：读者写者问题姓名：姜元杰学号：111310228班级：计算机1102指导老师：李继云报告日期：2013/10/12-11-航空售票信息管理系统-11-航空售票信息管理系统一、实验概述1.实验目标在Windows系统平台下，了解Windows编程基本知识，通过创建线程等一系列操作实现进程同步经典问题——读者写者问题。2.实验要求在Windows7环境下，创建一个控制台进程，此进程包含n个线程。用这n个线程来表示n个读者或写者。每个线程按相应测试数据文

2、件(后面有介绍)的要求进行读写操作。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(包括读者优先和写者优先):1)写-写互斥，即不能有两个写者同时进行写操作。2)读-写互斥，即不能同时有一个线程在读，而另一个线程在写。，3)读-读允许，即可以有一个或多个读者在读。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个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

3、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，以确定所有处理都遵守相应的读写操作限制。二、实验内容1.设计思路通过仔细分析问题，实验实现内容分别为读者优先部分与写者优先部分。通过建立统一的线程数组存储所有待创建线程，并在系统后台分别存于可以将所有读者和所有写者分别存于一个读者等待队列和一个写者等待队列中，每当读允许-11-航空售票信息管理系统时，就从读者队列中释放一个或多个读者线程进行读操作;每当写允许时，就从写者队列中释放一个

4、写者进行写操作。通过程序代码实现读读允许，读写互斥，写写互斥。对于读者优先部分，引入Mutex信号量和临界区对象RP_Writer实现。读者优先指的是除非有写者在写文件，否则读者不需要等待。所以可以用一个整型变量read_Count记录当前的读者数目，用于确定是否需要释放正在等待的写者线程(当read_Count=O时，表明所有的读者读完，需要释放写者等待队列中的一个写者)。每一个读者开始读文件时，必须修改read_Count变量。因此需要一个互斥对象Mutex来实现对全局变量read_Count修改时的互斥。

5、另外，为了实现写-写互斥，需要增加一个临界区对象RP_Writer。当写者发出写请求时，必须申请临界区对象的所有权。通过这种方法，也可以实现读-写互斥，当read_Count=l时(即第一个读者到来时)，读者线程也必须申请临界区对象的所有权。当读者拥有临界区的所有权时，写者阻塞在临界区对象RP_Writer上。当写者拥有临界区的所有权时，第一个读者判断完"read_Count==1"后阻塞在write上，其余的读者由于等待对read_Count的判断，阻塞在Mutex上。对于写者部分，与读者优先类似；不同之处在

6、于一旦一个写者到来，它应该尽快对文件进行写操作，如果有一个写者在等待，则新到来的读者不允许进行读操作。为此应当添加一个整型变量write_Count，用于记录正在等待的写者的数目，当write_Count=0时，才可以释放等待的读者线程队列。增加一个互斥对象Mutex3，维护对全局变量write_Count的互斥修改。为了实现写者优先，应当添加一个临界区对象CS_Reader，当有写者在写文件或等待时，读者必须阻塞在CS_Reader上，同时读者线程除了要对全局变量read_Count实现操作上的互斥外，还必须

7、有一个互斥对象对阻塞CS_Reader这一过程实现互斥。1.主要数据结构intreadCount：访问资源的读者线程数目；intwriteCount：访问资源的写者线程数目；CRITICAL_SECTIONRP_Writer：临界区对象，读者优先中用于阻塞写者；CRITICAL_SECTIONCS_Writer：临界区对象，写者优先中实现写写互斥；CRITICAL_SECTIONCS_Reader：临界区对象，写者优先中用于阻塞读者，-11-航空售票信息管理系统体现写者优先structThread：线程信息结构

8、体结构表示，成员变量包括intNumber，charType，doubleRunTime,WaitTime，分别代表线程序号，线程种类（读者或写者），等待时间，作业时间。HANDLEMutex1：互斥信号量，用于实现写者优先。HANDLEMutex2：互斥信号量，用于维护read_Count修改。HANDLEMutex3：互斥信号量，用于维护write_Count修改。1.主要代码结构