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实验要求 提交内容：源程序(必须有注释) 、数据文件、运行结果、实 验报告。 实验报告格式： l 实验目的 l 实验设计 l 程序中使用的数据结构及符号说明 l 程序流程图 l 数据文件说明 l 运行结果说明 编程环境：Windows2000/XP ，VC++6.0 或.net 实验1：读者写者问题 实验内容 在Windows 2000/XP 环境下，创建一个控制台程序，包含n 个线程，表示n 个读者或写者， 每个线程按相应测试数据文件（后面有介绍）的要求进行读写操作。用信号量机制分别实 现读者优先和写者优先的的读者-写者问题。 读者写者问题的读写操作限制（包括读者优先和写者优先）: 1）写-写互斥，即不能有两个写者同时进行写操作。 2 ）读-写互斥，即不能同时有一个线程在读，而另一个线程在写。 3 ）读-读允许，即可以有一个或多个读者在读。 读者优先的附加限制：如果一个读者申请进行读操作时已有另一个读者正在进行读操作，则 该读者可直接开始读操作。 写者优先的附加限制：如果一个读者申请进行读操作时已有另一个写者在等待访问共享资 源，则该读者必须等到没有写者处于等待状态后才能开始读操作。 运行结果显示要求：要求在每个线程创建、发出读写操作申请、开始读写操作和结束读写操 作时分别显示一行提示信息，以确定所有处理都遵守相应的读写操作限制。 测试数据文件格式 测试数据文件包含n 行测试数据，分别描述创建的n 个线程是读者还是写者，以及读写操作 的开始时间和持续时间。每行测试数据包含4 个字段，各个字段间用空格分隔。第一个字段 为一个正整数，表示线程序号。第二字段表示相应线程角色，R 表示读者，W 表示写者。 第三字段为一个正数，表示读写操作的开始时间：线程创建后，延迟相应时间（单位为秒） 后发出对共享资源的读写申请。第四字段为一个正数，表示读写操作的延续时间。当线程读 写申请成功后，开始对共享资源的读写操作，该操作持续相应时间后结束，并释放共享资源。 下面是一个测试数据文件的例子： 1 R 3 5 2 W 4 5 3 R 5 2 4 R 6 5 5 W 5.1 3 线程基本知识 进程是由两个部分构成的，一个是进程内核对象，另一个是地址空间。同样，线程也是由两 个部分组成的： • 一个是线程的内核对象，操作系统用它来对线程实施管理。内核对象也是系统用来存放线 程统计信息的地方。 • 另一个是线程堆栈，它用于维护线程在执行代码时需要的所有函数参数和局部变量。 进程是不活泼的。进程从来不执行任何东西，它只是线程的容器。每个进程至少需要一个线 程。线程总是在某个进程环境中创建的，而且它的整个寿命期都在该进程中。这意味着线程 在它的进程地址空间中执行代码，并且在进程的地址空间中对数据进行操作。因此，如果在 单进程环境中，你有两个或多个线程正在运行，那么这两个线程将共享单个地址空间。这些 线程能够执行相同的代码，对相同的数据进行操作。这些线程还能共享内核对象句柄，因为 句柄表依赖于每个进程而不是每个线程存在。 进程使用的系统资源比线程多得多，原因是它需要更多的地址空间。为进程创建一个虚拟地 址空间需要许多系统资源。系统中要保留大量的记录，这要占用大量的内存。而线程使用的 系统资源要少得多。实际上，线程只有一个内核对象和一个堆栈，保留的记录很少，因此需 要很少的内存。 相关API 函数说明 1.CreateThread 功能：创建一个在调用进程的地址空间中执行的线程。 原型：HANDLE CreateThread( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, SIZE_T dwStackSize, LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress, LPVOID lpParameter, DWORD dwCreationFlags, LPDWORD lpThreadId ); 参数：本实验中第一个参数用NULL ，第二个参数用0 即可。第三个参数为一个函数指针， 该线程执行此函数，这个函数需要的参数由第四个参数传递。第五个参数为0 。第六个参数 指向一个32 位值，它接收该线程的标识符。 返回值：若函数调用成功，返回值为新线程的句柄；若函数调用失败，返回值为NULL 。 2.Sleep 功能：该函数对于指定的时间间隔挂起当前的执行线程。 原型：void Sleep( DWORD dwMilliseconds ); 参数：dwMilliseconds 数