写优先”策略的“读者-写者”问题

1、 采用“写优先”策略的“读者-写者”问题学 院 计算机科学与技术 专 业 计算机科学与技术 学 号 学 生 姓 名 指导教师姓名 2014-3-11目 录一、设计目的与内容- 1 - (1 ) 、课程设计的目的.-1-(2 ) 、课程设计的内容-1-(3 ) 、课程设计的要求-1-二、算法的基本思想- 2 -三、模块流程图- 4 -四、测试结果- 5 -五、结论- 10 -六、源程序- 10 -一、设计目的与内容(1)课程设计的目的：操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节,它为学生提供了一个既动手又动脑，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，独立分析和解决问题的机会。l 进一步巩固和复习

2、操作系统的基础知识。l 培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。l 提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。l 提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。(2) 课程设计的内容：用高级语言编写和调试一个采用“写优先”策略的“读者写者”问题的模拟程序。(3) 课程设计的要求：1. 读者与写者至少包括ID、进入内存时间、读写时间三项内容，可在界面上进行输入。2. 读者与写者均有两个以上，可在程序运行期间进行动态增加读者与写者。3. 可读取样例数据（要求存放在外部文件中），进行读者/写者、进入内存时间、读写时间的初始化。4. 要求将运行过程用可视化界面动态显示，可随时暂

3、停，查看阅览室中读者/写者数目、读者等待队列、读写时间、等待时间。5. 读写策略：读写互斥、写写互斥、写优先 （只要写者到达，就阻塞后续的所有读者，一旦阅览室无人，写者能最快进入阅览室；在写者未出阅读室之前，又有新的读者与写者到达，仍然是写者排在前面）二、算法的基本思想 进程结构体:struct processint name; /进程ID 号char type; /进程类别(判断是读者还是写者线程)int starttime; /进程开始时间int needtime; /进程读写需要的时间int runtime; /进程在内存中已运行的时间struct process *next; 创建三个

4、链表，分别为process1 、process2 、process3 。process1 存储各个进程的信息，process2 存储就绪队列的进程信息，process3 存储正在执行的进程的信息。系统有两个功能，一个是手动输入进程，另一个是文件输入进程。文件读入功能，是从文件“123.txt”中读入进程。用整形数I 模拟时间片，每次时间片开始时先将需要进入就绪队列的进程用ready() 函数拉入就绪队列。接着用sort() 函数进行排序，将写者排在读者前面。然后判断就绪队列的开头是读者还是写者，然后调用相应的函数Reader()或Writer()。时间片结束时，对各个进程的runtime+，并

5、判断进程是否执行完毕，如果完毕就其离开process3 链表。最后将时间片i+，反复循环，直到所有进程执行完毕。 三、模块流程图开始ready(int i)typereader()rwriter ()wruntime+runtime=needtime离开process3process1,process2,process3均为空Y NY结束Sort()i+N四、测试结果程序运行实例如下：1、 进入主界面2、 选择1，运行界面如下：3、选择2，运行界面如下：4.在执行过程中动态暂停。5 、在进程暂停的情况下，按A 可以增加进程。6 、退出五、结论这次课设成功采用了“写优先”策略通过输入、排序、就绪

6、等函数实现“读者写者”问题，在这两周时间里我重新翻阅了C 语言程序设计、操作系统等书，也参考了很多网络资源，对“读者- 写者”问题有了更深的理解，对C 语言和数据结构也有了更好的掌握，使我体会到了理论与实践结合的效果。这次课程设计对我有很大的帮助，在这过程中还掌握了很多编程的小技巧。六、源程序#include #include #include windows.h#include int mutex=1; /互斥读写的信号量int readcount=0; /用readcount变量来记录读者数struct processint num; /进程序号char type; /进程类别(判断是读者

7、还是写者)int starttime; /进程开始时间int needtime; /进程读写需要的时间int runtime; /进程在内存中已运行的时间struct process *next;process *process1=NULL,*process2=NULL,*process3=NULL;void input()process *p,*q;q=process1=(process *)malloc(sizeof(process); /在内存中给q分配了一个动态的存储空间int a;FILE *fp; /是声明，声明fp是指针，用来指向FILE类型的对象printf(ttt *n);p

8、rintf(ttt *1.手动输入进程*n);printf(ttt *2.文件输入进程*n);printf(ttt *3.退出 *n);printf(ttt *n);printf(n请选择序号:);QK:fflush(stdin); /清空输入缓冲区scanf(%d,&a);switch(a)case 1:CS:printf(输入进程数：);int i,j;scanf(%d,&i);if(i=0)printf(无进程，重新输入!n);goto CS;for(j=1;i0;i-,j+)p=(process *)malloc(sizeof(process);q-next=p;printf(第%d个

9、进程:n,j);printf(进程序号:);scanf(%d,&p-num);printf(n); printf(读写:);getchar();scanf(%c,&p-type);printf(n);printf(开始时间:);scanf(%d,&p-starttime);printf(n);printf(读写时间:);scanf(%d,&p-needtime);printf(n);p-runtime=0;q=q-next;p-next=NULL;p=process1;process1=process1-next;p-next=NULL;free(p);break;case 2:if(fp=f

10、open(d:123.txt,r)=NULL)printf(文件打开失败!n);exit(0);while(!(feof(fp)p=(process *)malloc(sizeof(process);q-next=p;fscanf(fp,%d %c %d %d,&p-num,&p-type,&p-starttime,&p-needtime);p-runtime=0;q=q-next;p-next=NULL;fclose(fp);p=process1;process1=process1-next;p-next=NULL;free(p);break;case 3:exit(0);default :

11、printf(输入错误，重新输入:);goto QK;void ready(int i) /每次时间片开始时先将需要进入就绪队列的进程用ready()函数拉入就绪队列process *p,*q,*j,*k;p=process1;q=process2;int t=0;if(process2=NULL)q=process2=(process *)malloc(sizeof(process);q-next=NULL;t=1;j=(process *)malloc(sizeof(process);j-next=process1;while(p!=NULL)if(p-starttime=i)k=j;wh

12、ile(k-next!=p)k=k-next;/比如i=1，这个作用就是寻找所有开始时间等于1的进程k-next=p-next;q-next=p;q=q-next;p=p-next;q-next=NULL;/找到之后插入链表elsep=p-next;process1=j-next;j-next=NULL;free(j);if(t=1)p=process2;process2=process2-next;p-next=NULL;free(p);int wait(int &a)if(anext=NULL;t=1;if(readcount0)p-next=process2;process2=proce

13、ss2-next;p=p-next;p-next=NULL;readcount+;/读者就开始读if(readcount=0)&(wait(mutex)=1)p-next=process2;process2=process2-next;p=p-next;p-next=NULL;readcount+;/写者开始写if(t=1)p=process3;process3=process3-next;p-next=NULL;free(p);void Writer()if(wait(mutex)=1)&(process3=NULL)process3=process2;process2=process2-n

14、ext;process3-next=NULL;void sort()process *p,*q,*j,*k;j=p=(process *)malloc(sizeof(process);p-next=NULL;k=q=(process *)malloc(sizeof(process);q-next=NULL;while(process2!=NULL)if(process2-type=w)|(process2-type=W)p-next=process2;process2=process2-next;p=p-next;p-next=NULL;elseq-next=process2;process2

15、=process2-next;q=q-next;q-next=NULL;process2=j-next;j-next=NULL;free(j);q=k-next;k-next=NULL;free(k);if(process2!=NULL)p-next=q;/如果写者不为空，就让写者先进行elseprocess2=q;/不然读者进行void add(int i)process *p,*q;int a;p=process1;q=(process *)malloc(sizeof(process);printf(进程序号:);scanf(%d,&q-num);printf(n); printf(读写:

16、);fflush(stdin);scanf(%c,&q-type);printf(n);printf(开始时间:);scanf(%d,&a);q-starttime=a+i;printf(n);printf(读写时间:);scanf(%d,&q-needtime);q-runtime=0;q-next=NULL;if(process1!=NULL)while(p-next!=NULL)p=p-next;p-next=q;/q是尾结点elseprocess1=q;/把q中的信息赋值给process1void main() system(color 1a);printf(tt-n);printf(

17、ttt*写优先的读者-写者问题*n);printf(tt-nn);int i=0;process *p,*q;/定义两个指向process的指针变量input();printf(n以下输出各时间片进程状态n);printf(n);Sleep(1000);while(process1!=NULL)|(process2!=NULL)|(process3!=NULL)i+;if(process1!=NULL)ready(i);sort();if(process2!=NULL)while(process2-type=r)|(process2-type=R)Reader();if(process3!=N

18、ULL)if(process3-type=w)|(process3-type=W)break;if(process2=NULL)break;if(process2!=NULL)if(process2-type=w)|(process2-type=W)Writer();p=process3;while(p!=NULL)p-runtime+;p=p-next;printf(n时间 %d :n,i);printf(t正执行进程: );p=process3;if(p=NULL)printf();elsewhile(p!=NULL)printf(%d ,p-num);p=p-next;printf(nt就绪队列: );p=process2;if(p=NULL)printf();elsewhile(p!=NULL)printf(%d ,p-num);p=p-next;printf(n)