实验报告模板2

附件（四）深圳大学实验报告课程名称：操作系统实验项目名称：并发程序设计学院：专业：指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：实验报告提交时间：教务处制一、实验目的与要求：实验目的：掌握windows环境下，多进程并发程序设计方法，并通过程序的运行结果来验证分时系统和并发程序设计的优越性。实验要求：熟悉windows操作系统及VC++程序设计方法二、方法、步骤：在单进程（单用户、单任务）运行时，系统资源为单进程所独占，当进程在读/写磁盘文件时，CPU是处于等待I/O完成的空闲状态。因此造成较大的资源浪费。在多进程运行（多任务）时，当某进程在等待I/O结果时，可以自动阻塞起来，CPU可选择另一个就绪进程来执行，从而提高系统的运行效率，增加系统的吞吐量，提高系统交互操作性能。本实验设计两个进程，WriteFile（写U盘）进程和Calculate（计算）进程，每个进程大约费时5秒。设计两进程顺序执行程序，并测试所需时间。设计两进程并发执行程序，并测试所需时间。三．实验过程及内容：(其中：提供有简短说明的程序代码。要求：程序运行正确、符合设计要求。)1Windows进程简介在Windows环境下，一个执行文件（*exe）在和自行时被看成是一个进程，即在windouws中最小的进程单位为执行文件。但Windows是一个多任务的环境，允许多个执行文件（进程）同时（并发）运行。2VC++并发程序设计简介在程序中启动一个执行文件采用WinExec(LPCSTRlpCmdLine,UNITuComdShow)函数可启动一个执行文件的运行。其中lpCmdLine表示一个命令行，uComdShow表示执行文件窗口显示特性。最简洁的启动运行函数形式为：WinExc(“*exe”，NULL)；创建进程采用CreateProcess(LPCTSTRlpszImageName,,//执行文件名（进程名）LPCTSTRlpszCmdLine,//命令行（参数）LPSECURITY_ATTRIBUTESlpsaProcess，//进程安全属性LPSECURITY_ATTRIBUTESlpsaThread,,//线程安全属性BOOLbInheritHandles,//继承特性DWORDdwCreationFlags,//进程类型和优先级LPVOIDlpEnvironment,//环境变量，由SET设置LPCTSTRlpCurrentDirectory,//当前目录LPSTARTUPINFOlpStartupInfo,//进程开始信息LPPROCESS_INFORMATIONlpProcessInfo）//进程创建返回信息函数创建一个进程。最简洁的创建进程的形式为： cProcess=CreateProcess(*exe,NULL,NULL,NULL,TRUE,0,NULL, NULL,&sui,&pisz);进程开始信息suiSui中存放进程开始的所有信息，用户除第一项外，其余都可以使用默认值。最简洁的设置方式为：memset(&sui,0,sizeof(STARTUPINFO))；sui.cb=sizeof(STARTUPINFO);进程创建返回洗洗piszPisz中存放创建进程的返回信息，用户可以使用这些信息，对今晨进行操作，PROCESS_INFORMATION{HANDLEhProcess;//新进程的句柄HANDLEhThread;//主线程的句柄DWORDdwProcessId;//进程标识符DWORDdwThreadId;//线程标识符}在本实验中主要用到新进程标识号dwProcessId，用于判断线程是否结束等待进程结束采用WaitForInputIdle(HANDLEhProcess,DWORDdwMilliseconds)函数等待一进程结束。WaitForInputIdle()是等待一对象（可以是进程）结束函数，它有两个变量，第一个为对象句柄（pisz.hProcess）,第二个为等待最长时间（以毫秒计，也可以为INFINITE）。本实验中，可以采用以下方式调用：WaitForInputIdle(pisz.hProcess,INFINITE);；3核心源代码（1）计算数据，并同时向U盘写入数据voidWriteOrCalculate(){ STARTUPINFOsui;//用于指定新进程的主窗口特性 PROCESS_INFORMATIONpiszWriteFile,piszCalculate; BOOLwProcess,cProcess; //设置创建进程信息 memset(&sui,0,sizeof(STARTUPINFO));//将s中后n个字节用0替换并返回s。 sui.cb=sizeof(STARTUPINFO);//CB包含STARTUPINFO结构中的字节数,初始化操作 cProcess=CreateProcess(szCalculate,NULL,NULL,NULL,TRUE,0,NULL, NULL,&sui,&piszCalculate); wProcess=CreateProcess(szWriteFile,NULL,NULL,NULL,TRUE,0,NULL, NULL,&sui,&piszWriteFile); WaitForInputIdle(piszWriteFile.hProcess,INFINITE);//等待新进程完成它的初始化并等待用户输入。 WaitForInputIdle(piszCalculate.hProcess,INFINITE);}（2）先计算数据，然后向U盘写入数据voidWriteAndCalculate(){ //启动执行文件 WinExec(szCalculate,NULL); WinExec(szWriteFile,NULL);}（3）开始计时DWORDStartTime,StopTime;voidStartTimeCount(HWNDhWnd,LPSTRStartString){ HDChDC; hDC=GetDC(hWnd); TextOut(hDC,100,100,StartString,strlen(StartString)); //设备环境的句柄,用于字符串对齐的基准点的逻辑X坐标,逻辑Y坐标,将被绘制字符串的指针,字符串的长度 ReleaseDC(hWnd,hDC);//释放设备上下文环境（DC）供其他应用程序使用 StartTime=GetTickCount();}（4）停止计时，并显示所用时间voidStopTimeCount(HWNDhWnd,LPSTRTimeString){ charMsgString[256]; HDChDC; hDC=GetDC(hWnd); TextOut(hDC,100,100,"",50); ReleaseDC(hWnd,hDC); StopTime=GetTickCount(); sprintf(MsgString,"开始时间=%dms结束时间=%dms用时=%dms",StartTime, StopTime,StopTime-StartTime); MessageBox(NULL,MsgString,TimeString,MB_OK);}计算数据voidCalculate(){ inti; doubleArea,PI,r; PI=3.14159; r=10.12345; for(i=0;i<800000000;i++) Area=PI*r*r; }长时间的向磁盘写入文件过程voidWriteFile(){ inti; charWriteIniFileName[32]; charKeyStr[32]; strcpy(WriteIniFileName,"E:\\text.ini"); for(i=0;i<5800;i++) { wsprintf(KeyStr,"%d",i); WritePrivateProfileString("WriteFile",KeyStr,"WriteFile",WriteIniFileName);//将信息写入ini文件中 }}四、实验结论：（其中：提供运行结果，能对实验结果进行深入的探讨和分析、评价，并提出结论性意见和改进想法）实验截图：实验界面：写入磁盘的运行时间：写入磁盘的test.ini的截图计算800000000次数据的时间：串行时间并行时间：实验结论：由上图可知，基本实现了实验要求。由图可以得到，写入磁盘时间与计算时间都已经调整为5s左右，在上图中由于每次运行程序时系统误差，因此会导致每一次运行写文件以及计算的时间都不同，但很明显，串行计算得到的时间在误差范围内等于两