读者写者实验报告

操作系统原理 实验报告

实验名称:

姓 名:学 号:班 级:指导老师:

操作系统 XXX xxxxxxxxxx xxx xxx

一、实验内容

在Windows2000环境下,创建一个控制台进程,此进程包含n个线程。用这n个线程来表示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。 二、实验目的

在Windows2000环境下,创建一个控制台进程,此进程包含n个线程。用这n个线程来表示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读者-写者问题。 三、实验原理 1).读者优先

读者优先指的是除非有写者在写文件,否则读者不需要等待。所以可以用一个整

型变量read_count记录当前的读者数目,用于确定是否需要释放正在等待的写者线程(当read_count=O时,表明所有的读者读完,需要释放写者等待队列中的一个写者)。每一个读者开始读文件时,必须修改read_count变量。因此需要一个互斥对象mutex来实现对全局变量read_count修改时的互斥。

另外,为了实现写-写互斥,需要增加一个临界区对象write。当写者发出写请求时,必须申请临界区对象的所有权。通过这种方法,也可以实现读-写互斥,当read_count=l时(即第一个读者到来时),读者线程也必须申请临界区对象的所有权。

当读者拥有临界区的所有权时,写者阻塞在临界区对象write上。当写者拥有临界区的所有权时, 第一个读者判断完 \后阻塞在write上,其余的读者由于等待对read_count的判断,阻塞在mutex上。

2).写者优先

写者优先与读者优先类似;不同之处在于一旦一个写者到来,它应该尽快对文件进行写操作,如果有一个写者在等待,则新到来的读者不允许进行读操作。为此应当添加一个整型变量write_count,用于记录正在等待的写者的数目,当write_count=O时,才可以释放等待的读者线程队列。

为了对全局变量write_count实现互斥,必须增加一个互斥对象mutex3。 为了实现写者优先,应当添加一个临界区对象read,当有写者在写文件或等 待时,读者必须阻塞在read上。 ·

读者线程除了要对全局变量read_count实现操作上的互斥外,还必须有一个互

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