操作系统课程设计--基于Windows进程互斥实现机制.docVIP

. . 操作系统课程实验报告 学生姓名： 班 学 号：193121 指导教师：袁国斌 中国地质大学计算机学院 2013年 12 月 4 日 实习题目：基于Windows进程互斥实现机制 【需求规格说明】 基于Microsoft Visual Studio环境的多线程编程验证互斥的原理，理解多线程编程中关键元素的定义与使用，通过使用Semaphore，mutex等控制元素，实现对生产者消费者模型的真实模拟。函数的功能与实现自己定义。 【算法设计】 设计思想： 通过输入生产者消费者数量信息，以及缓冲区大小、循环次数来实现对生产者消费者模型的真实模拟。当缓冲区Buffer为空时，等待生产者生产，消费者停止消费；当缓冲区Buffer为满时，等待消费者消费，生产者停止生产。 设计表示： 用Buffer_Size 定义缓冲区大小 用变量Thread[]数组来存储线程 使用函数调用ProducerPrintf()来输出生产的情况 使用函数调用ConsumerPrintf()来输出正在消费的情况 通过如下同步对象实现互斥： 设一个互斥量Mutex，实现生产者在查询和保留缓冲区的下一个空位置时进行互斥。 设置Semaphore信号量数组表示相应产品已经生产，实现生产者与消费者之间的同步。同时，用表示空缓冲区树木的信号量semephore指示是否存在空位置，实现类似的同步，以便开始下一个产品的生产。 设置临界区对象数组Critical实现每个缓冲区上消费者之间的互斥 详细设计表示： 主要过程： 1. 主函数 2. 输入并读取消费者生产者数量信息 3. 输入缓冲区大小及循环操作次数 4. 创建生产线程和消费线程完成线程相关同步对象的初始化 5. 创建线程，模拟生产者和消费者 6. 等待所有线程结束 7. 程序结束 消费者线程： 1. 有无消费请求？有，则继续，无，则结束 2. 进入临界区(请求同一产品的消费者之间互斥) 3. 消费产品，并判断是否应该释放产品所占缓冲区 4. 退出临界区 5. 结束消费者线程 生产者线程： 1. 存在空缓冲区？有，则继续；无，则阻塞退出 2. 进入临界区(请求同一产品的生产者之间互斥) 3. 在缓冲区中为本线程产品分配空间 4. 退出临界区 5. 写入产品到分配的缓冲区空间中 6. 结束生产者线程 【调试报告】 、 【附录】 #includestdio.h #includewindows.h #includetime.h #includestdlib.h #define N 40 int NUM=0; //定义缓冲区中产品数量的变量 int P_NUM=1; //生产次数计数 int C_NUM=1; //消费次数计数 int times=0; //循环次数 int Buffer_Size=0; //定义缓冲区大小的变量 HANDLE Mutex; //互斥信号量 HANDLE FullSemaphore; //当缓冲区满是使生产者等待 HANDLE EmptySemaphore; //当缓冲区空时使消费者等待 HANDLE Thread[N]; //存储线程的数组 DWORD WINAPI producer(LPVOID); DWORD WINAPI consumer(LPVOID); DWORD Producer_ID[N/2]; DWORD Consumer_ID[N/2]; void ProducerPrintf(); //输出生产的情况 void ConsumerPrintf(); //输出正在消费的情况 void main() { int i=1; int P_thread=0,C_thread=0; //定义线程变量 int choice=0; printf(\t*****************************************\n); printf(\t*\t欢迎进入P-C