实验五进程与线程同步.docVIP

操作系统实验报告 实验五 进程与线程通信 任课教师 刘晓燕 。 姓名 万锦鹏 。 学号 1080410319 。 实验指导教师 刘晓燕 。 哈尔滨工业大学 2011 年 5 月 15 日 实验五 进程与线程通信 一、实验目的 （1）学习使用现代通用操作系统提供的进程与线程同步机制进行程序设计 （2）加深对经典进程同步问题的理解 二、实验内容 （1）基于LINUX下多线程同步机制修改实验四的生产者消费者问题演示程序，保证程序运行结果正确。 (2)基于LINUX下多线程同步机制设计一个读者写者问题演示程序。 三、程序设计 利用多线程技术实现生产者和消费者问题，生产者线程向一缓冲区中写数据， 消费者线程从缓冲区中读取数据，由于生产者线程和消费者线程共享同一缓冲区，为了正确读写数据，在使用缓冲队列时必须保持互斥。生产者线程和消费者线程必 须满足：生产者写入缓冲区的数目不能超过缓冲区容量，消费者读取的数目不能超过生产者写入的数目。在程序中使用了一个小技巧来判断缓冲区是空还是满。在初 始化时读指针和写指针为0;如果读指针等于写指针,则缓冲区是空的;如果(写指针+ 1) % N 等于读指针,则缓冲区是满的,%表示取余数,这时实际上有一个单元空出未用。下面是完整的程序段和注释。 1 #includestdio.h 2 #includepthread.h 3 #define BUFFER_SIZE 8 4 struct prodcons 5 { 6 int buffer[BUFFER_SIZE]; 7 pthread_mutex_t lock; //互斥LOCK 8 int readpos , writepos; 9 pthread_cond_t notempty; //缓冲区非空条件判断 10 pthread_cond_t notfull; //缓冲区未满条件判断 11 }; 12 void init(struct prodcons * b) 13 { 14 pthread_mutex_init(b-lock,NULL); 15 pthread_cond_init(b-notempty,NULL); 16 pthread_cond_init(b-notfull,NULL); 17 b-readpos=0; 18 b-writepos=0; 19 } 20 void put(struct prodcons* b,int data) 21 { 22 pthread-_mutex_lock(b-lock); 23 if((b-writepos + 1) % BUFFER_SIZE == b-readpos) 24 { 25 pthread_cond_wait(b-notfull, b-lock) ; 26 } 27 b-buffer[b-writepos]=data; 28 b-writepos++; 29 if(b-writepos = BUFFER_SIZE) 30 b-writepos=0; 31 pthread_cond_signal(b-notempty); 32 pthread_mutex_unlock(b-lock); 33 } 34 int get(struct prodcons *b) 35 { 36 int data; 37 pthread_mutex_lock(b-lock); 38 if(b-writepos == b-readpos) 39 { 40 pthread_cond _wait(b-notempty, b-lock); 41 } 42 data = b-buffer[b-readpos]; 43 b-readpos++; 44 if(b-readpos = BUFFER_SIZE) 45 b-readpos=0; 46 pthread_cond_signal(b-notfull); 47 pthread_mutex_unlock(b-lock); 48 return data; 49 } 50 #define OVER (-1) 51 struct prodcons buffer; 52 void *producer(void *data) 53 { 54 int n; 55 for(n = 0; n 10000; n++) 56 { 57 printf(%d \n, n) ; 58 put(buffer, n); 59 } 60 put(buffer, OVER); 61 return NULL; 62 } 63 void *consumer(void