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基于C++的讀者與寫者問題read—write problem的實(shí)現(xiàn)(一

時(shí)間:2024-09-17 05:58:06 計(jì)算機(jī)畢業(yè)論文 我要投稿
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基于C++的讀者與寫者問題read—write problem的實(shí)現(xiàn)(一)


基于C++的讀者與寫者問題的實(shí)現(xiàn) 1
1.設(shè)計(jì)題目與要求 1
2.總的設(shè)計(jì)思想及系統(tǒng)平臺(tái)、語言、工具等 1
2.1 設(shè)計(jì)思想 1
2.2 系統(tǒng)平臺(tái),語言,工具 4
3.?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與模塊說明(功能與流程圖) 4
3.1 功能實(shí)現(xiàn) 4
3.2 流程圖 6
4.源程序 7
4.1 .ReaderAndWriter.CPP   // 具體的實(shí)現(xiàn) 7
4.2.thread.dat //輔助的文件,但是必不可以少 15
5.運(yùn)行結(jié)果與運(yùn)行情況 15
6.調(diào)試記錄 17
7.自我評(píng)析和總結(jié) 18

 

基于C++的讀者與寫者問題read—write problem的實(shí)現(xiàn)

1.設(shè)計(jì)題目與要求
     讀者寫者問題(read—write problem)是一個(gè)經(jīng)典的并發(fā)程序設(shè)計(jì)問題。有兩組并發(fā)進(jìn)程:讀者和寫者,共享一個(gè)問題F,要求:(1)允許多個(gè)讀者可同時(shí)對(duì)之執(zhí)行讀操作;(2)只允許一個(gè)寫者往文件中寫信息;(3)任一寫者在完成寫操作之前不允許其他讀者或者寫者工作;(4)寫者執(zhí)行寫操作前,應(yīng)讓已有的寫者和讀者全部退出。

2.總的設(shè)計(jì)思想及系統(tǒng)平臺(tái)、語言、工具等
2.1 設(shè)計(jì)思想
   根據(jù)題目要求,首先分析了以下4種可能發(fā)生的情況:
    第 1 種情況: 讀者的優(yōu)先權(quán)比寫者高,而且,不用調(diào)配。
 所有讀者的優(yōu)先權(quán)都比寫者的優(yōu)先權(quán)高,而且,不用調(diào)配。一個(gè)讀者需要等待的唯一情況是,一個(gè)寫者已經(jīng)占用了文件。一個(gè)寫者可以取得文件的條件是,沒有一個(gè)讀者處在等待狀態(tài)或正在讀文件。允許讀者們結(jié)盟,以便能長(zhǎng)期占用文件,而禁止寫者的寫。
 第 2 種情況: 在一個(gè)讀者已經(jīng)占有了文件的時(shí)候,全體讀者的優(yōu)先權(quán)才比寫者高。
 在沒有任何一個(gè)讀者在讀文件時(shí),讀者的優(yōu)先權(quán)和寫者的優(yōu)先權(quán)相同。相反,如果有一個(gè)讀者正在讀文件,則其余的各讀者都可以讀文件,而不管有多少寫者處在等待狀態(tài)。所有讀者都有權(quán)結(jié)盟,以便壟斷文件。
 第 3 種情況: 寫者的優(yōu)先權(quán)比讀者的優(yōu)先權(quán)高。
 在一個(gè)寫者提出要訪問文件時(shí),就必須使其盡可能的得到文件,而且不用調(diào)配。也就是說,在出現(xiàn)這一請(qǐng)求時(shí),占據(jù)著文件的各進(jìn)程都被執(zhí)行完以后,寫者可以立即得到文件。因此,在文件已為一寫者請(qǐng)求之后到來的那些讀者都必須等待,盡管某些讀者正在應(yīng)用文件,也是如此。所有寫者可以結(jié)盟,以便能長(zhǎng)期禁止讀者的讀。
 第 4 種情況: 所有寫者的和所有讀者有相同的優(yōu)先權(quán)高,哪一類都不會(huì)有比另一類更高的優(yōu)先權(quán)。
 如果一個(gè)讀者正在應(yīng)用文件,則在一個(gè)寫者請(qǐng)求文件之前到來的全體讀者,都能讀文件,而之后到來的讀者或?qū)懻,則要等待,不必區(qū)分他們屬于哪一類進(jìn)程。如果一個(gè)寫者正在寫文件,則所有新到來的請(qǐng)求都必須等待。在這一寫者寫完之后,它就要喚醒處在等待隊(duì)列中的排在第一個(gè)位置的進(jìn)程。如果此時(shí)有幾個(gè)讀者連續(xù)排在等待隊(duì)列中的最前面各位置上,則它們可以同時(shí)去讀文件。
 最后為了簡(jiǎn)化問題,將其分為兩種主要情況:
(1)讀者優(yōu)先:
    如果沒有寫者正在操作,則讀者不需要等待,用一個(gè)整型變量readcount記錄當(dāng)前的讀者數(shù)目,用于確定是否釋放寫者線程,(當(dāng)readcout=0 時(shí),說明所有的讀者都已經(jīng)讀完,釋放一個(gè)寫者線程),每個(gè) 讀者開始讀之前都要修改readcount,為了互斥的實(shí)現(xiàn)對(duì)readcount 的修改,需要一個(gè)互斥對(duì)象Mutex來實(shí)現(xiàn)互斥。
    另外,為了實(shí)現(xiàn)寫-寫互斥,需要一個(gè)臨界區(qū)對(duì)象 write,當(dāng)寫者發(fā)出寫的請(qǐng)求時(shí),必須先得到臨界區(qū)對(duì)象的所有權(quán)。通過這種方法,可以實(shí)現(xiàn)讀寫互斥,當(dāng)readcount=1 時(shí),(即第一個(gè)讀者的到來時(shí),),讀者線程也必須申請(qǐng)臨界區(qū)對(duì)象的所有權(quán).
 當(dāng)讀者擁有臨界區(qū)的所有權(quán),寫者都阻塞在臨界區(qū)對(duì)象write上。當(dāng)寫者擁有臨界區(qū)對(duì)象所有權(quán)時(shí),第一個(gè)判斷完readcount==1 后,其余的讀者由于等待對(duì)readcount的判斷,阻塞在Mutex上!
(2)寫者優(yōu)先:
 寫者優(yōu)先和讀者優(yōu)先有相同之處,不同的地方在:一旦有一個(gè)寫者到來時(shí),應(yīng)該盡快讓寫者進(jìn)行寫,如果有一個(gè)寫者在等待,則新到的讀者操作不能讀操作,為此添加一個(gè)整型變量writecount,記錄寫者的數(shù)目,當(dāng)writecount=0時(shí)才可以釋放讀者進(jìn)行讀操作!
    為了實(shí)現(xiàn)對(duì)全局變量writecount的互斥訪問,設(shè)置了一個(gè)互斥對(duì)象Mutex3。
    為了實(shí)現(xiàn)寫者優(yōu)先,設(shè)置一個(gè)臨界區(qū)對(duì)象read,當(dāng)有寫者在寫或等待時(shí),讀者必須阻塞在臨界區(qū)對(duì)象read上。
 讀者除了要一個(gè)全局變量readcount實(shí)現(xiàn)操作上的互斥外,還需要一個(gè)互斥對(duì)象對(duì)阻塞在read這一個(gè)過程實(shí)現(xiàn)互斥,這兩個(gè)互斥對(duì)象分別為mutex1和mutex2。
 測(cè)試數(shù)據(jù)文件格式:測(cè)試數(shù)據(jù)文件包括n 行測(cè)試數(shù)據(jù),分別描述創(chuàng)建的n 個(gè)線程是讀者還是寫者,以及讀寫操作的開始時(shí)間和持續(xù)時(shí)間。每行測(cè)試數(shù)據(jù)包括四個(gè)字段,各字段間用空格分隔。第一字段為一個(gè)正整數(shù),表示線程序號(hào)。第一字段表示相應(yīng)線程角色,R 表示讀者是,W 表示寫者。第二字段為一個(gè)正數(shù),表示讀寫操作的開始時(shí)間。線程創(chuàng)建后,延時(shí)相應(yīng)時(shí)間(單位為秒)后發(fā)出對(duì)共享資源的讀寫申請(qǐng)。第三字段為一個(gè)正數(shù),表示讀寫操作的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)線程讀寫申請(qǐng)成功后,開始對(duì)共享資源的讀寫操作,該操作持續(xù)相應(yīng)時(shí)間后結(jié)束,并釋放共享資源。
 下面是一個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)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
 
 運(yùn)行結(jié)果顯示要求:要求在每個(gè)線程創(chuàng)建、發(fā)出讀寫操作申請(qǐng)、開始讀寫操作和結(jié)束讀寫操作時(shí)分別顯示一行提示信息,以確信所有處理都遵守相應(yīng)的讀寫操作限制。

2.2 系統(tǒng)平臺(tái),語言,工具
 本次設(shè)計(jì)在WINDOWS XP操作系統(tǒng)平臺(tái)下,使用c++語言實(shí)現(xiàn)讀者與寫者問題。使用的軟件是Visual C++。
   

3.?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與模塊說明(功能與流程圖)
 
3.1 功能實(shí)現(xiàn)
 相關(guān)API介紹:
 線程控制:
 CreateThread 完成線程創(chuàng)建,在調(diào)用進(jìn)程的地址空間上創(chuàng)建一個(gè)線程,以執(zhí)行指定的函數(shù);它的返回值為所創(chuàng)建線程的句柄。
 HANDLE CreateThread(
 LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, // SD
 DWORD dwStackSize, // initial stack size
 LPTHREAD_START_ROUTINElpStartAddress, // thread function
 LPVOID lpParameter, // thread argument
 DWORD dwCreationFlags, // creation option
 LPDWORD lpThreadId // thread identifier
 );
 ExitThread 用于結(jié)束當(dāng)前線程。
 VOID ExitThread(DWORD dwExitCode // exit code for this thread);
 Sleep 可在指定的時(shí)間內(nèi)掛起當(dāng)前線程。
 VOID Sleep(DWORD dwMilliseconds // sleep time);
 信號(hào)量控制:
 CreateMutex 創(chuàng)建一個(gè)互斥對(duì)象,返回對(duì)象句柄;
 HANDLE CreateMutex(
 LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes, // SD
 BOOL bInitialOwner, // initial owner
 LPCTSTR lpName // object name);
 OpenMutex 打開并返回一個(gè)已存在的互斥對(duì)象句柄,用于后續(xù)訪問;
 HANDLE OpenMutex(
 DWORD dwDesiredAccess, // access
 BOOL bInheritHandle, // inheritance option
 LPCTSTR lpName // object name);
 ReleaseMutex 釋放對(duì)互斥對(duì)象的占用,使之成為可用。
 BOOL ReleaseMutex(
 HANDLE hMutex // handle to mutex);
 WaitForSingleObject 可在指定的時(shí)間內(nèi)等待指定對(duì)象為可用狀態(tài);
 DWORD WaitForSingleObject(
 HANDLE hHandle, // handle to object
 DWORD dwMilliseconds // time-out interval);
  測(cè)試文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下: 
  struct ThreadInfo
 {
 int serial;                      //線程序號(hào)
 char entity;                    //線程類別(判斷是讀者還是寫者線程)
 double delay;                    //線程延遲時(shí)間
 double persist;                  //線程讀寫操作時(shí)間
 };
void RP_ReaderThread(void *p)       // 讀者優(yōu)先情況下的讀者線程信息
void RP_WriterThread(void *p)       //讀者優(yōu)先情況下的寫者線程信息
void ReaderPriority(char *file)     //讀者優(yōu)先處理函數(shù)
void WP_ReaderThread(void *p)           //寫者優(yōu)先情況下的讀者線程信息
void WP_ReaderThread(void *p)          //寫者優(yōu)先情況下的寫者線程信息
void WriterPriority(char *file)     //寫者優(yōu)先處理函數(shù)
int main(int argc,char *argv     //主函數(shù),負(fù)責(zé)調(diào)用讀者或者寫者優(yōu)先函數(shù)
3.2 流程圖
    

                                    否
                                 
                       是

     是                                    否
                               否 
                 否                             是            否
                                是
                                                  是
                  否
         否

                   是

 

 

 
4.源程序
4.1 .ReaderAndWriter.CPP   // 具體的實(shí)現(xiàn)
 #include "windows.h"
 #include <conio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <fstream.h>
 #include <io.h>
 #include <string.h>
 #include <stdio.h>
 
 #define READER 'R'                   //讀者
 #define WRITER 'W'                   //寫者
 #define INTE_PER_SEC 1000            //每秒時(shí)鐘中斷的數(shù)目
 #define MAX_THREAD_NUM 64            //最大線程數(shù)
 #define MAX_FILE_NUM 32              //最大文件數(shù)目數(shù)
 #define MAX_STR_LEN 32               //字符串的長(zhǎng)度

int readcount=0;                     //讀者數(shù)目
int writecount=0;                    //寫者數(shù)目
CRITICAL_SECTION RP_Write;           //臨界資源
CRITICAL_SECTION cs_Write;
CRITICAL_SECTION cs_Read;
struct ThreadInfo
{
 int serial;                      //線程序號(hào)
 char entity;                     //線程類別(判斷是讀者還是寫者線程)
 double delay;                    //線程延遲時(shí)間
 double persist;                  //線程讀寫操作時(shí)間
};
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 讀者優(yōu)先---讀者線程
//P:讀者線程信息

void RP_ReaderThread(void *p)
{
 //互斥變量
 HANDLE h_Mutex;
 h_Mutex=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,"mutex_for_readcount");
 
 
 DWORD wait_for_mutex;            //等待互斥變量所有權(quán)
 DWORD m_delay;                   //延遲時(shí)間
 DWORD m_persist;                 //讀文件持續(xù)時(shí)間
 int m_serial;                    //線程序號(hào)
 //  從參數(shù)中獲得信息
 m_serial=((ThreadInfo*)(p))->serial ;
 m_delay=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->delay *INTE_PER_SEC);
 m_persist=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->persist *INTE_PER_SEC);
 Sleep(m_delay);                  //延遲等待
 printf("Reader thread %d sents the reading require.\n",m_serial);
 
 //等待互斥信號(hào),保證對(duì)ReadCount 的訪問,修改互斥
 wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_Mutex,-1);
 //讀者數(shù)目增加
 readcount++;
 if(readcount==1)
 {
  //第一個(gè)讀者,等待資源
  EnterCriticalSection(&RP_Write);
 }
 ReleaseMutex(h_Mutex);            //釋放互斥信號(hào)
 //讀文件
 printf("Reader thread %d begins to read file.\n",m_serial);
Sleep(m_persist);

 //退出線程
 printf("Reader thread %d finished reading file.\n",m_serial);
 //等待互斥信號(hào),保證對(duì)ReadCount的訪問,修改互斥
 wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_Mutex,-1);
 //讀者數(shù)目減少
  readcount--;
  if(readcount==0)
  {
   //如果所有的讀者讀完,喚醒寫者
   LeaveCriticalSection(&RP_Write);
  }
  ReleaseMutex(h_Mutex);          //釋放互斥信號(hào)
}
//////////////////////////////////////////////////////////////
//P:寫者線程信息

void RP_WriterThread(void *p)
{
 DWORD m_delay;                   //延遲時(shí)間
 DWORD m_persist;                 //寫文件持續(xù)時(shí)間
 int m_serial;                    //線程序號(hào)
 //  從參數(shù)中獲得信息
 m_serial=((ThreadInfo*)(p))->serial ;
 m_delay=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->delay *INTE_PER_SEC);
 m_persist=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->persist *INTE_PER_SEC);
 Sleep(m_delay);
 
 printf("Write thread %d sents the writing require.\n",m_serial);
 //等待資源
 EnterCriticalSection(&RP_Write);
 //寫文件
 printf("Writer thread %d begins to write to the file.\n",m_serial);
 Sleep(m_persist);

 //退出線程
printf("Write thread %d finished writing to the file.\n",m_serial);
 //釋放資源
 LeaveCriticalSection(&RP_Write);
}

//////////////////////////////////////////////////////////////
//讀者優(yōu)先處理函數(shù)
//file:文件名

void ReaderPriority(char *file)
{
 DWORD n_thread=0;           //線程數(shù)目
 DWORD thread_ID;            //線程ID
 DWORD wait_for_all;         //等待所有線程結(jié)束
 //互斥對(duì)象
 HANDLE h_Mutex;
 h_Mutex=CreateMutex(NULL,FALSE,"mutex_for_readcount");

 //線程對(duì)象的數(shù)組
 HANDLE h_Thread[MAX_THREAD_NUM];
 ThreadInfo thread_info[MAX_THREAD_NUM];

 readcount=0;               //初始化readcount
 InitializeCriticalSection(&RP_Write);        //初始化臨界區(qū)
 ifstream inFile;
 inFile.open (file);
 printf("Reader Priority:\n\n");
 while(inFile)
 {
  //讀入每一個(gè)讀者,寫者的信息
  inFile>>thread_info[n_thread].serial;
  inFile>>thread_info[n_thread].entity;
  inFile>>thread_info[n_thread].delay;
  inFile>>thread_info[n_thread++].persist;
  inFile.get();
 }
 for(int i=0;i<(int)(n_thread);i++)
{
  if(thread_info[i].entity==READER||thread_info[i].entity =='r')
  {
   //創(chuàng)建讀者進(jìn)程
   h_Thread[i]=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(RP_ReaderThread),&thread_info[i],0,&thread_ID);
  }
  else
  {
   //創(chuàng)建寫線程
   h_Thread[i]=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(RP_WriterThread),&thread_info[i],0,&thread_ID);
  }

 }
 //等待所有的線程結(jié)束
 wait_for_all=WaitForMultipleObjects(n_thread,h_Thread,TRUE,-1);
 printf("All reader and writer have finished operating.\n");
}

////////////////////////////////////////////////////////
//寫者優(yōu)先---讀者線程
//P:讀者線程信息


void WP_ReaderThread(void *p)
{

 //互斥變量
 HANDLE h_Mutex1;
 h_Mutex1=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,"mutex1");
 HANDLE h_Mutex2;
    h_Mutex2=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,"mutex2");

 DWORD wait_for_mutex1;            //等待互斥變量所有權(quán)
 DWORD wait_for_mutex2;
 DWORD m_delay;                     //延遲時(shí)間
 DWORD m_persist;                   //讀文件持續(xù)時(shí)間
 int m_serial;                      //線程的序號(hào)
 //從參數(shù)中得到信息
 m_serial=((ThreadInfo*)(p))->serial ;

 m_delay=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->delay *INTE_PER_SEC);
 m_persist=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->persist *INTE_PER_SEC);
 Sleep(m_delay);                  //延遲等待

 printf("Reader thread %d sents the reading require.\n",m_serial);
 wait_for_mutex1=WaitForSingleObject(h_Mutex1,-1);

 //讀者進(jìn)去臨界區(qū)
 EnterCriticalSection(&cs_Read);

 //阻塞互斥對(duì)象Mutex2,保證對(duì)readCount的訪問和修改互斥
  wait_for_mutex2=WaitForSingleObject(h_Mutex2,-1);
  //修改讀者的數(shù)目
  readcount++;
  if(readcount==1)
  {
   // 如果是第1個(gè)讀者,等待寫者寫完
   EnterCriticalSection(&cs_Write);
  }
  ReleaseMutex(h_Mutex2);// 釋放互斥信號(hào) Mutex2
  //讓其他讀者進(jìn)去臨界區(qū)
  LeaveCriticalSection(&cs_Read);
  ReleaseMutex(h_Mutex1);
  //讀文件
  printf("Reader thread %d begins to read file.\n",m_serial);
  Sleep(m_persist);

  //退出線程
   printf("Reader thread %d finished reading  file.\n",m_serial);
   //阻塞互斥對(duì)象Mutex2,保證對(duì)readcount的訪問,修改互斥
   wait_for_mutex2=WaitForSingleObject(h_Mutex2,-1);
   readcount--;
   if(readcount==0)
   {
    //最后一個(gè)讀者,喚醒寫者
    LeaveCriticalSection(&cs_Write);
   }
   ReleaseMutex(h_Mutex2);  //釋放互斥信號(hào)
}
///////////////////////////////////////////
//寫者優(yōu)先---寫者線程
//P:寫者線程信息


void WP_WriterThread(void *p)
{
 DWORD wait_for_mutex3;            //互斥變量
 DWORD m_delay;                   //延遲時(shí)間
 DWORD m_persist;                 //讀文件持續(xù)時(shí)間
 int m_serial;                    //線程序號(hào)

 HANDLE h_Mutex3;
 h_Mutex3=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,"mutex3");

 //從參數(shù)中獲得信息
 m_serial=((ThreadInfo*)(p))->serial ;
 m_delay=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->delay *INTE_PER_SEC);
 m_persist=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->persist *INTE_PER_SEC);
 Sleep(m_delay);                  //延遲等待

 printf("Writer thread %d sents the reading require.\n",m_serial);
 wait_for_mutex3=WaitForSingleObject(h_Mutex3,-1);
 writecount++;               //修改寫者數(shù)目
 if(writecount==1)
 {
  EnterCriticalSection(&cs_Read);
 }
 ReleaseMutex(h_Mutex3);
 EnterCriticalSection(&cs_Write);
 printf("Writer thread %d begins to write to the file.\n",m_serial);
 Sleep(m_persist);

 printf("Writer thread %d finished writing to the file.\n",m_serial);
 LeaveCriticalSection(&cs_Write);

 wait_for_mutex3=WaitForSingleObject(h_Mutex3,-1);
 writecount--;
 if(writecount==0)
 {
  LeaveCriticalSection(&cs_Read);
 }
ReleaseMutex(h_Mutex3);
}
/////////////////////////////////////////////
//寫者優(yōu)先處理函數(shù)
// file:文件名

void WriterPriority(char * file)
{
 DWORD n_thread=0;
 DWORD thread_ID;
 DWORD wait_for_all;


 HANDLE h_Mutex1;
 h_Mutex1=CreateMutex(NULL,FALSE,"mutex1");
 HANDLE h_Mutex2;
 h_Mutex2=CreateMutex(NULL,FALSE,"mutex2");
 HANDLE h_Mutex3;
 h_Mutex3=CreateMutex(NULL,FALSE,"mutex3");
 HANDLE h_Thread[MAX_THREAD_NUM];
 ThreadInfo thread_info[MAX_THREAD_NUM];

 readcount=0;
 writecount=0;
 InitializeCriticalSection(&cs_Write);
 InitializeCriticalSection(&cs_Read);
 
 ifstream inFile;
 inFile.open (file);
 printf("Writer priority:\n\n");
 while(inFile)
 {
  inFile>>thread_info[n_thread].serial;
  inFile>>thread_info[n_thread].entity;
  inFile>>thread_info[n_thread].delay;
  inFile>>thread_info[n_thread++].persist;
  inFile.get();
 }
 for(int i=0;i<(int)(n_thread);i++)
 {
  if(thread_info[i].entity==READER||thread_info[i].entity =='r')
  {
   //創(chuàng)建讀者進(jìn)程
 h_Thread[i]=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(WP_ReaderThread),&thread_info[i],0,&thread_ID);
  }
  else
  {
   //創(chuàng)建寫線程
   h_Thread[i]=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(WP_WriterThread),&thread_info[i],0,&thread_ID);
  }

 }
 //等待所有的線程結(jié)束
 wait_for_all=WaitForMultipleObjects(n_thread,h_Thread,TRUE,-1);
 printf("All reader and writer have finished operating.\n");
}

/////////////////////////////////////////////////////
//主函數(shù)
int main(int argc,char *argv[])
{
 char ch;
 while(true)
 {
  printf("*************************************\n");
  printf("   1.Reader Priority\n");
  printf("   2.Writer Priority\n");
  printf("   3.Exit to Windows\n");
  printf("*************************************\n");
  printf("Enter your choice(1,2,3): ");
  do{
   ch=(char)_getch();
  }while(ch!='1'&&ch!='2'&&ch!='3');
  system("cls");
  if(ch=='3')
   return 0;
  else if(ch=='1')
   ReaderPriority("thread.dat");
  else
   WriterPriority("thread.dat");
  printf("\nPress Any Key to Coutinue:");
  _getch();
  system("cls");
}
 return 0;
}

4.2.thread.dat //輔助的文件,但是必不可以少
 
 1  r   3  5
 2  w   4  5
 3  r   5   2
 4  r   6   5
 5  w   5.1  3
 


5.運(yùn)行結(jié)果與運(yùn)行情況
   對(duì)源程序進(jìn)行編譯,鏈接后,執(zhí)行程序:

 
 當(dāng)選擇1 Reader Priority 時(shí),程序運(yùn)行結(jié)果如下:
 

 

按任意建后會(huì)到主界面,然后選擇2.Writer Priority 后,程序運(yùn)行結(jié)果如下:
   

 

6.調(diào)試記錄
 在編程過程中,沒有設(shè)置計(jì)數(shù)器來存儲(chǔ)讀者數(shù)目,結(jié)果在程序運(yùn)行時(shí),產(chǎn)生了讀者與讀者的互斥。之后通過翻閱資料,了解了需要加入計(jì)數(shù)器來控制讀者與讀者之間的同等優(yōu)先,同時(shí)也用于控制寫者進(jìn)程的釋放,既當(dāng)計(jì)數(shù)器為0的時(shí)候,允許寫進(jìn)程訪問文件。
 在加入計(jì)數(shù)器后,重新編寫程序,就解決了以上問題。當(dāng)程序通過編譯鏈接之后,運(yùn)行程序,得到了正確的結(jié)果。然后修改文件thread.dat中的參數(shù):
1 R 3 4
2 R 4 3
3 W 4 5
 重新對(duì)程序進(jìn)行測(cè)試,分別選擇讀者優(yōu)先和寫者優(yōu)先,結(jié)果正確。
 最后修改文件thread.dat中的參數(shù),使用更多的讀寫請(qǐng)求:
1 W 2 5
2 R 3 4
3 W 5 3
4 R 6 5
5 R 7 4
6 W 9 5
7 R 11 4
8 R 14 5
9 W 17 6
10 R 20 5
   運(yùn)行程序的結(jié)果都正確。讀者寫者問題程序設(shè)計(jì)成功。
7.自我評(píng)析和總結(jié)
 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.
 操作系統(tǒng)的出現(xiàn),使用和發(fā)展是近四十余年來計(jì)算機(jī)軟件的一個(gè)重大進(jìn)展。操作系統(tǒng)中引入并發(fā)程序設(shè)計(jì)技術(shù)后,程序的執(zhí)行不在是順序的。一個(gè)程序未執(zhí)行完而另一個(gè)程序便已開始執(zhí)行,程序挖補(bǔ)的順序特性消失,程序與計(jì)算不再一一對(duì)應(yīng),所以操作系統(tǒng)引進(jìn)進(jìn)程概念來描述這種變化。讀者與寫者問題就是一個(gè)經(jīng)典的并發(fā)程序設(shè)計(jì)問題。
 在開始做課程設(shè)計(jì)時(shí),我首先翻閱了很多關(guān)于并發(fā)程序的書籍,找到了基本的解決方法,那就是信號(hào)量的使用。記錄型信號(hào)量和PV操作不僅可以解決進(jìn)程的互斥,而且更是實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步的有力工具。但是發(fā)現(xiàn)光有信號(hào)量是解決不了讀者和寫者問題,因?yàn)樗凶x進(jìn)程不會(huì)相互互斥。所以程序?qū)π盘?hào)量進(jìn)行了改進(jìn)。引入了一個(gè)計(jì)數(shù)器,記錄讀者的數(shù)目,控制是否釋放寫者進(jìn)程。
 做到這些,思路已經(jīng)基本確定。在變成過程中查閱了許多書籍,也對(duì)WINDOWS下的一些API做了些了解。
 接近2周的課程設(shè)計(jì),讓我學(xué)到了不少東西,從開始的查閱書籍,確定思路,到最后的編寫程序和調(diào)試。設(shè)計(jì)過程中遇到了不少困難,但在同學(xué)和老師的幫助下都一一克服了。
 總之,每一次課程設(shè)計(jì)不僅是我們學(xué)習(xí)的好機(jī)會(huì),而且是我們鍛煉實(shí)際動(dòng)手能力的平臺(tái),雖然有難度的東西總會(huì)讓人很抵觸,比如在課設(shè)過程中有很多郁悶的時(shí)候,一個(gè)小小的錯(cuò)誤一不小心就花去了自己一上午的時(shí)間,所以在這個(gè)過程中能夠磨練人的意志與耐心,最后感謝老師的指導(dǎo)與監(jiān)督,使我在課程設(shè)計(jì)過程中學(xué)到了書本是學(xué)不到的知識(shí),同時(shí)也對(duì)操作系統(tǒng)有了更深刻的認(rèn)識(shí),為以后的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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