2025年操作系统进程同步互斥实验攻略与实践解析

《进程同步与互斥》试验汇报试验序号：01试验项目名称：进程同步与互斥试验地点指导教师时间1、掌握基本的进程同步与互斥算法，理解生产者-消费者问题。2、学习使用Windows/XP中基本的同步对象，掌握有关API的使用措施。3、理解Windows/XP中多线程的并发执行机制，实现进程的同步与互斥。4、设计程序，实现生产者-消费者进程(线程)的同步与互斥；Windows/XP+VisualC++以生产者-消费者模型为根据，在Windows/XP环境下创立一种控制台进程，在该进程中创立n个线程模拟生产者和消费者，实现进程(线程)的同步与互斥。生产者进程的功能：生产东西，供消费者消费；消费者进程的功能：消费生产者生产的东西。生产者生产产品并存入缓冲区供消费者取走使用，消费者从缓冲器内取出产品去消费。在生产者和消费者同步工作时，必须严禁生产者将产品放入已装满的缓冲器//定义某些常量；//本程序容许的最大临界区数；//秒到微秒的乘法因子；//本程序容许的生产和消费线程的总数；#defineMAX_THREAD_NU//定义一种构造，记录在测试文献中指定{intthread_request[M//临界区对象的申明，用于管理缓冲区的互斥访问；CRITICAL_SECTIONPC_Critical[MAX_BUFFER_NUM];intBuffer_Critical[MAX_BUFFER_NUM];//缓冲区申明，用于寄存产品；HANDLEh_Thread[MAX_THREAD_NUM];//用于存储每个线程句柄的数组；ThreadInfoThread_Info[MAX_THREA//线程信息数组；//一种信号量；//一种互斥量；//实际的线程的数目；{//申明所需变量；//初始化缓冲区；for(inti=0;i<MAX_BUFFER_NUM;i++)//初始化每个线程的祈求队列；for(intj=0;j<MAX_THREAD_NUM;j++){for(intk=0;k<MAX_THREAD_NUM;k++)Thread_Info[j].thread_reqThread_Info[j].n_request//初始化临界区；for(i=0;i<MAX_BUFFER_NUM;i++)//打开输入文献，按照规定的格式提取线程等信息；//从文献中获得实际的缓冲区的数目；printf("输入文献是：\n");//回显获得的缓冲区的数目信息；//提取每个线程的信息到对应数据构造中；while(c!='\n'&&!in()Thread_Info[n_Thread].thread_request[Thread_Info[n_Thread].n_req}//回显获得的线程信息，便于确认对的性；intTemp_request=Thread_Info[j].n_request;for(intk=0;k<Temp_requesprintf("%d",Thread_Info[j].thread_request[k]empty_semaphore=CreateSemaphore(NULL,n_Buffer_or_Critical,h_mutex=CreateMutex(NULL,FALSE,"mutex_for_ustd::stringlp="semaphore_for_produce_";h_Semaphore[j+1]=CreateSemaphore(NULL,0,n_Thread,lp.cif(Thread_Info[i].entity=='P')h_Thread[i]=CreateThread(NULL,0,(Lwait_for_all=WaitForMultipleObjects(n_Thread,h_Thread,TRUE,-1);printf("\n\nALLProducerandconsumerhavefinishedtheprintf("Pressanykey_getch();boolIfInOtherRequest(intr{for(intj=0;j<Thread_Info[i].n_request;j++)if(Thread_Info[i].thread_reque//找出目前可以进行产品生产的空缓冲区位置；for(inti=0;i<n_Buffer_or_Crit//用下面这个特殊值表达本缓冲区正处在被写状态；returnEmptyPosition;//找出目前所需生产者生产的产品的位置；{if(Buffer_Critical[}}//生产者进程DWORDwait_for_semaphore,wait_for_mutm_serial=((ThreadInfo*)(p))->serial;m_delay=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->delay*INTE_PER_SEC);printf("Producer%2dsendstheproducerequire.\n",m_serial);//确认有空缓冲区可供生产，同步将空位置数empty减1;用于生产者和消费者的同步；wait_for_semaphore=WaitForSingleObject(empty_semaphore,-1);wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_mutexintProducePos=FindProducePosition();//关键生产环节中，程序将生产者的ID作为产品编号放入，以便消费者识别；printf("Producer%2position%2d.\n",m_serial,PBuffer_Critical[ProducePos]=mprintf("Producer%2dfinishproducing:\n",m_serial);printf("position[%2d]:%3d\n",ProducePos,Buffer_Critical[ProducePos]);ReleaseSemaphore(h_Semaphore[m_serial],n_Thr}voidConsume(void*p){DWORDwait_for_semaphore,m_dm_serial=((ThreadInfo*)(pm_delay=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->delay*INTE_PER_SEC);m_requestNum=((ThreadInfo*)m_thread_request[i]=((ThreadInfo*)(p))->thread_requfor(i=0;i<m_requestNum;i++){//祈求消费下一种产品product\n",m_serial,m_thread_request[//假如对应生产者没有生产，则等待；假如生产了，容许的消费者数目-1;实现了读wait_for_semaphore=WaitForSingleObject(h_Semaphore[m_thread_requestintBufferPos=FindBufferPosition(m_thread_request[i]);//进入临界区后执行消费动作；并在完毕本次祈求后，告知此外//经满足；同步假如对应的产品使用完毕，就做对应处理；并给//示；该对应处理指将对应缓冲区清空，并增长代表空缓冲区的信号量；EnterCriticalSection(&PC_Critical[Buffeprintf("Consumer%2dbegintoconsume%2dif(!IfInOtherRequesBuffer_Critical[BufferPos]=-1;//标识缓冲区为空；\n",BufferPos,Buffer_CritReleaseSemaphore(empty_semaphore,}printf("Consumer%2dfinishconsumingpr}LeaveCriticalSection(&PC_Critical[Buff渝入文件是：D:大二下课件操作系统原理\实险现作系统实threadthread2P