操作系统实验报告_线程并发拷贝程序

1、共享知识分享快乐盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。操作系统：线程（进程）并发拷贝程序附录一：程序代码#in clude#in clude#in clude#in cludevfc ntl.h#in clude #in clude #in clude#define PSIZE 4096 /*管道文件的大小 */#define BSIZE 128/*默认缓冲区的大小*/#define NOFILE 20/*u_ofile3705表可分配的个数*/#define NFILE 20/*file表可分配的个数*/#defi ne NPIPE 20/*pipecb3705可分配的个数*/*进

2、程的u_file表*/int u_ofile3705NOFILE;/*模拟file表*/ struct char f_flag;/*读写标志，w表示写，r表示读*/int f_count;/*表示此表项的状态，=0表示此表项没被使用，可分配；=1表示此表项在被使用，不可再分配*/int f_inode;/* 对应的 pipecb3705 表下标 */long f_offset;/*读写指针，当前已读或已写个数 */fileNFILE;/*管道控制块*/structchar *p_addr;/*管道文件基地址*/int p_size;/* 管道文件大小，PSIZE*/int p_count;/*

3、=2表示读写都在被进行，=1表示在被读或被写，=0表示管道没被使用， 可分配*/pipecb3705NPIPE;/*模拟管道文件*/char *pfile;/*管道的写入写出端*/int fd2;/*锁机制，实现互斥*/pthread_mutex_t lock = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;/* 进程间通信，实现同步 */pthread_cond_t rflag = PTHREAD_COND_INITIALIZER;/* 读信号量 */ pthread_cond_t wflag = PTHREAD_COND_INITIALIZER;/* 写信号量 */ /* 线程创建

4、函数只能传一个参数，用结构体来封装所有参数*/struct arg_setchar *fname;/* 文件名 */int f;/* 传递 fdp*/;/*u_ofile3705 表初始化 */int u_ofile_init3705()printf(init the u_ofile3705n);int i;for(i=0;iNOFILE;i+)u_ofile3705i = -1;u_ofile37050=0;u_ofile37051=0;u_ofile37052=0;return 0;/* 创建管道 */int pipe_simulate3705(int a)printf(start to

5、create a pipen);int i;for(i=0;iNOFILE;i+)if(u_ofile3705i=-1)a0 = i;/* 读 */u_ofile3705i = 0;/* 读端 */break;for(i;i=NOFILE) printf(u_ofile3705 分配失败 ,failure to create a pipen); return -2;pfile = (char *)malloc(PSIZE*sizeof(char);/* 申请模拟管道用的内存空间 */ if(pfile=NULL)/* 申请可能不成功 */ printf(failure to create a

6、pipen); return -1; for(i=0;iNFILE;i+) if(filei.f_count!=1) filei.f_flag = r;/* 读标志 */filei.f_inode = 0;/* 读对应 pipecb3705 表下标 */ filei.f_count = 1;/*file0 这个表项在被使用，不可再分配 */ filei.f_offset = 0;/* 读指针 */ u_ofile3705a0 = i;/* 读端 */ break; for(i=0;i=NFILE) printf(failure to create a pipen); return -1; fo

7、r(i=0;i=NPIPE)printf(failure to create a pipen);return -1;printf(Secceed create the pipen);return 0;/* 分配成功 */* 关闭管道 */int close_simulate3705(int a)printf(start to close the pipe you have createdn);char *p;int i;for(i=0;ipipe)input data in memory *ca into pipen);numwrite_simulate3705+;long offr,offw

8、;/* 读写指针，实际是读写字符个数 */int r;/* 管道文件读端 */int m;/* 若 ca 中的字符不能一次写完， m 用来表示一次可写入的字符的最大数 */int w = u_ofile3705fd;/* 管道文件写端 */int pf = filew.f_inode;/* 读管道对应的 pipecb3705 表的下标 */int n1 = n;/* 一次应该写入的字符个数 */int wstart = 0;/* 计数器，写入字符个数 */int i = 0;for(i;ioffr)/* 不能一次写完 */if(pipecb3705pf.p_count=0)/* 对文件的复制操

9、作已进行结束，管道文件被释放 */ printf( 对文件的复制操作已进行结束，管道文件被释放 n);return 0;elsem = PSIZE+offr-offw;/* 最多可写入数 */ for(wstart=0;wstartm;wstart+) *(pipecb3705pf.p_addr+offw%PSIZE) = *ca;ca+;offw+;filew.f_offset = offw;/* 重定位写指针位置 */n1 = n1-m;/* 剩余需要读的字符个数 */printf(weak up the read thread , pipe is readablen); pthread_

10、cond_signal(&rflag);/* 唤醒读线程，管道可读 */ printf(write thread is blocked and under the statement of waitingn);pthread_cond_wait(&wflag,&lock);/* 写线程封锁等待 */*一次性可将 ca 中内容全部写入管道 */offr = filer.f_offset;offw = filew.f_offset; for(wstart=0;wstartpipe)input data in memory *ca into pipen);return n;/* 返回写入字符个数 *

11、/* 读管道 */int numread_simulate3705;/read_simulate3705 diaoyongshuint read_simulate3705(int fd,char *ca,int n)/ 将管道 fd 内容读取 n 个字符到内存 ca 里 printf(pipememory)output data from pipe into memory *can);numread_simulate3705+;long offr,offw;/* 读写指针，实际是读写字符个数 */ int w;/* 管道文件写端 */int m;/* 若 ca 中的字符不能一次读完， m 用来

12、表示一次可读出的字符的最大数 */ int r = u_ofile3705fd;/* 管道文件读端 */int pf = filer.f_inode;/* 读管道对应的 pipecb3705 表的下标 */int rstart = 0;/* 计数器，读出字符个数 */int i = 0;for(i;iNFILE;i+)/* 寻找读管道对应的读管道的端 */ if(filei.f_flag=w)&(filei.f_inode=pf) w = i;break;elsecontinue;printf(add the lockn);pthread_mutex_lock(&lock);/* 互斥锁，相当

13、于进入临界区 */offr = filer.f_offset;/* 赋值读指针 */offw = filew.f_offset;/* 赋值写指针 */ if(offr=offw)/* 管道空，无内容可读 */printf(pipe is empty , nothing to outputn);if(pipecb3705pf.p_count=1)/* 写端关闭 */pipecb3705pf.p_count-;/* 文件的复制以完成，释放管道文件的空间*/printf(the write point is closed,the copy of the file is finishedn); ret

14、urn 0;elseprintf(weak up the write thread , make the pipe writablen); pthread_cond_signal(&wflag);/* 唤醒写线程，管道可写 */ printf(read thread is blocked and under the statement of waitingn); pthread_cond_wait(&rflag,&lock);/* 读线程封锁等待 */offr = filer.f_offset;offw = filew.f_offset;m = n=(offw-offr)?n:(offw-of

15、fr);/* 得到可读字符个数 */ for(rstart=0;rstartmemory)output data from the pipe into memory *can);return m;/* 线程调用，读源文件，写管道 */void *pwrite3705(void *a)/ 将源文件 a 内容写入管道中printf(filepipe)input data from the original file into pipen);char abuf1BSIZE;struct arg_set *args=(struct arg_set *)a;/* 需要传入多个参数时，用结构体传 */in

16、t fdr;int n_r;/* 管道文件写入字符数 */ if(fdr=open(args-fname,O_RDONL Y)!=-1)while(n_r=read(fdr,abuf1,BSIZE)0)/* 读文件，写管道 */printf(filememory)input data in original file into memory *can);printf(Secceed (filememory)input data in original file into memory *can);/printf(memorypipe)input data in memory *ca into

17、pipen);write_simulate3705(args-f,abuf1,n_r);/printf(Secceed (memorypipe)inputn); pipecb3705fileu_ofile3705args-f.f_inode.p_count-;/* 文件已读完，关闭管道写 端*/elseperror(args-fname);/* 打开源文件可能不成功 */return NULL;printf(Secceed (filepipe)input data from the original file into pipen);return NULL;/* 线程调用，写目标文件，读管道

18、*/void *pread3705(void *a)/ 读取管道，将其中内容写入新建文件中printf(pipefile)output data from the pipe into new filen);char abuf2BSIZE;/* 缓冲区 */struct arg_set *args=(struct arg_set *)a;/* 需要传入多个参数时，用结构体传 */int fdw;int n_w;/* 管道文件读出字符数 */ if(fdw=open(args-fname,O_CREAT|O_RDWR,0777)!=-1)while(n_w=read_simulate3705(ar

19、gs-f,abuf2,BSIZE)0)/* 读管道，写文件 */printf(pipememory)output data from pipe into memory *can);/printf(Secceed (pipememory)output data from pipe into memory *can);printf(memoryfile)output data in memory *ca into filen);write(fdw,abuf2,n_w);printf(Secceed (memoryfile)output data from the pipe into new fil

20、en);else perror(args-fname);/* 打开目标文件可能出错 */ return NULL;printf(Secceed (pipefile)output data from the pipe into new filen);return NULL;/* 主函数 */int main(int argc,char *argv)int x;u_ofile_init3705(); while(x=pipe_simulate3705(fd)=-1);/* 创建管道，即申请空间 */ if(x=-2)return -1;pthread_t t;/thread IDstruct ar

21、g_set args2;/* 用结构体传写线程需要的参数 : 文件名 ,管道文件读写端 */ args0.fname=argv1;/* 源文件名 */args0.f=fd1;/* 管道文件写端 */ args1.fname=argv2;/* 目标文件名 */args1.f=fd0;/* 管道文件读端 */ pthread_create(&t,NULL,pwrite3705,(void *)&args0);/* 创建子线程 ,写管道 */ pread3705(void *)&args1);/* 主线程调用 ,读管道 */ pthread_join(t,NULL);/* 等待写线程结束 */ cl

22、ose_simulate3705(fd);printf(nnum of read_simulate3705 = %dn,numread_simulate3705); printf(num of write_simulate3705 = %dn,numwrite_simulate3705); return 0;附录二（实验结果） ：ls -l总用量 237950 2012-12-17 18:06 3705-rw-r-r- 1 john john卑微如蝼蚁、坚强似大象-rw-r-r- 1 john john36864 2012-07-15 07:53 3705.doc-rw-r-r- 1 john

23、 john95441 2012-08-27 22:16 3705.JPG-rw-r-r- 1 john john 2083969 2010-11-08 13:07 3705.mp3-rw-r-r- 1 john john -rw-r-r- 1 john john -rw-r-r- 1 john john -rw-r-r- 1 john john -rw-r-r- 1 john john84835 2012-07-11 13:22 3705.pdf73728 2012-12-17 16:48 3705.ppt19924 2012-07-03 18:51 3705.rar0 2012-12-17

24、22:49 sta111563 2012-12-17 22:46 tc_copy.cpp./tc 3705 a3705 copy1./tc 3705 a3705.doc./tc 3705.doc a3705.doc./tc 3705.ppt a3705.ppt./tc 3705.mp3 a3705.mp3./tc 3705.rar a3705.rar copy2./tc 3705.pdf a3705.rarls -l总用量 5163-rw-r-r- 1 john john-rw-r-r- 1 john john-rw-r-r- 1 john john50 2012-12-17 18:06 37

25、05 36864 2012-07-15 07:53 3705.doc 95441 2012-08-27 22:16 3705.JPG-rw-r-r- 1 john john 2083969 2010-11-08 13:07 3705.mp3-rw-r-r- 1 john john-rw-r-r- 1 john john84835 2012-07-11 13:22 3705.pdf73728 2012-12-17 16:48 3705.ppt-rw-r-r- 1 john john19924 2012-07-03 18:51 3705.rar-rwxr-xr-x 1 john john-rwxr

26、-xr-x 1 john john-rwxr-xr-x 1 john john50 2012-12-17 22:51 a3705 36864 2012-12-17 22:51 a3705.doc 95441 2012-12-17 22:53 a3705.JPG-rwxr-xr-x 1 john john 2083969 2012-12-17 22:54 a3705.mp3-rwxr-xr-x 1 john john-rwxr-xr-x 1 john john-rwxr-xr-x 1 john john84835 2012-12-17 22:56 a3705.pdf73728 2012-12-1

27、7 22:53 a3705.ppt19924 2012-12-17 22:55 a3705.rar-rw-r-r- 1 john john -rw-r-r- 1 john john -rw-r-r- 1 john john -rw-r-r- 1 john john1320 2012-12-17 22:51 copy1 419294 2012-12-17 22:56 copy2 690 2012-12-17 22:49 sta1 0 2012-12-17 22:57 sta2-rwxr-xr-x 1 john john12256 2012-12-17 22:50 tc-rw-r-r- 1 joh

28、n john11563 2012-12-17 22:46 tc_copy.cppcat copy1 init the u_ofile start to create a pipeSecceed create the pipe(pipefile)output data from the pipe into new file(pipememory)output data from pipe into memory *caadd the lockpipe is empty , nothing to outputweak up the write thread , make the pipe writable read thread is bloc