读者写者问题实验报告

实验二：读者写者问题

班级：

学号： 姓名：

实验二：读者写者问题

一、实验目的

1. 通过编写和调试程序以加深对进程、线程管理方案的理解； 2. 熟悉Windows多线程程序设计方法；

二、实验要求

在Windows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：不能有两个写者同时进行写操作

2） 读-写互斥：不能同时有一个线程在读，而另一个线程在写。 3） 读-读允许：可以有一个或多个读者在读。 读者优先的附加限制：如果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。

运行结果显示要求：要求在每个线程创建、发出读写申请、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。

测试数据文件包括 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。每行测试数据包括四个字段，每个字段间用空格分隔。第1个字段为正整数，表示线程的序号。第2

《计算机操作系统》实验报告

题 目 读者写者问题 学院（部） 信息学院 专 业 计算机科学与技术 班 级 学生姓名 学 号

指导教师（签字）

一、 问题描述

一个数据文件或者记录，可以被多个进程共享，我们把只要求读该文件的进程称为“Reader进程”，其他进程则称为“Writer进程”。允许多个进程同时读一个共享对象，因为读操作不会是数据文件混乱。但不允许一个Writer进程和其他Reader进程或者Writer进程同时访问共享对象，因为这种访问将会引起混乱。所谓“读者——写着问题（Reader—Writer Problem）”是指保证一个Writer进程必须与其他进程互斥地访问共享对象的同步问题

二、 解决问题

为实现Reader与W

课 程 设 计

课程名称

操作系统 学 院 计算机科学与技术学院

专 业

软件工程专业

班 级 姓 名 指导教师

2014——2015学年 第1学期

学 号：

1

目录

目 录 .................................................................................................................................... 错误！未定义书签。 1 设计概述................................................................................................................................................................... 3 1.1问题描述： .............................................................................................

【写者优先】在读者、写者问题中，如果总有读者进程进行读操作，会造成写者进程永

远都不能进行写操作（读者优先），即所谓的写者饿死现象。给出读者、写者问题的另一个解决方案：即保证当有一个写者进程想写时，不允许读者进程再进入，直到写者写完为止，即写者优先。

让我们先回顾读者写者问题[1]：

一个数据对象若被多个并发进程所共享，且其中一些进程只要求读该数据对象的内容，

而另一些进程则要求写操作，对此，我们把只想读的进程称为“读者”，而把要求写的进程称为“写者”。在读者、写者问题中，任何时刻要求“写者”最多只允许有一个执行，而“读者”则允许有多个同时执行。因为多个“读者”的行为互不干扰，他们只是读数据，而不会改变数据对象的内容，而“写者”则不同，他们要改变数据对象的内容，如果他们同时操作，则数据对象的内容将会变得不可知。所以对共享资源的读写操作的限制条件是：

? 允许任意多的读进程同时读； ? 一次只允许一个写进程进行写操作；

? 如果有一个写进程正在进行写操作，禁止任何读进程进行读操作。

为了解决该问题，我们只需解决“写者与写者”和“写者与第一个读者”的互斥问题即

可，为此我们引入一个互斥信号量Wmutex，为了记录谁是第一个读者，我们用一个共

请用PV操作解决读者和写者问题。有两组并发进程：读者和写者，共享一个文件，要求：（1）允许多个读者同时执行读操作（2）在任意写者在完成写操作之前，不允许其他任意的读者和写者工作 3写者预工作，但在它之前已有读者在执行读操作，那么，待现有读者完成读操作后在执行写操作，新的读者和写者均被拒绝。Samapher matex=1/*对文件互斥*/ S1=1/*对Readcount互斥*/ Readcount=0读者记数器。

Reader: Writer: P(S1); P(mutex); Readcount++; Write a file; V(S1); V(mutex); Read a file; P(S1);

Readcount--;

If(Readcount==0) V(mutex); V(S1);

设由n个缓冲区组成缓冲池，每个缓冲区可以存放一个消息，有两类进程：x个

青岛理工大学

操作系统课程设计报告

院（系）： 计算机工程学院 专业： 计算机科学与技术专业 学生姓名: 滕同学 班级：＿＿软件102＿ 学号: 201007195 题目： 采用“写优先”的策略演示“读者-写者”问题

起迄日期: 2013.7.8-2013.7.17

设计地点: 网络中心计算机学院机房 指 导 教 师: 吴老师

2012—2013年度 第 2 学期 完成日期: 2013 年 7 月 17 日

0

一、 课程设计目的

进行操作系统课程设计主要是在学习操作系统课程的基础上，在完成操作系统各部分实验的基础上，对操作系统的整体进行一个模拟，通过实践加深对各个部分的管理功能的认识，还能进一步分析各个部分之间的联系，最后达到对完整系统的理解。同时，可以提高运用操作系统知识解决实际问题的能力；锻炼实际的编程能力、创新能力及团队组织、协作开发软件

青岛理工大学

操作系统课程设计报告

院（系）： 计算机工程学院 专业： 计算机科学与技术专业 学生姓名: 滕同学 班级：＿＿软件102＿ 学号: 201007195 题目： 采用“写优先”的策略演示“读者-写者”问题

起迄日期: 2013.7.8-2013.7.17

设计地点: 网络中心计算机学院机房 指 导 教 师: 吴老师

2012—2013年度 第 2 学期 完成日期: 2013 年 7 月 17 日

0

一、 课程设计目的

进行操作系统课程设计主要是在学习操作系统课程的基础上，在完成操作系统各部分实验的基础上，对操作系统的整体进行一个模拟，通过实践加深对各个部分的管理功能的认识，还能进一步分析各个部分之间的联系，最后达到对完整系统的理解。同时，可以提高运用操作系统知识解决实际问题的能力；锻炼实际的编程能力、创新能力及团队组织、协作开发软件

实验名称:

一、生产者-消费者问题的多线程解决方案 二、设计一个执行矩阵乘法的多线程程序

日期：2015-10-22 班级：13级计科 学号: 姓名：

一、 实验目的

1.掌握线程的同步与互斥

2.掌握生产者消费者的实现问题 3.掌握多线程的编程方法

4.掌握矩阵乘法的基本计算原理以及实现

实验报告二

二、 实验内容

1.生产者-消费者问题的多线程解决方案

2.设计一个执行矩阵乘法的多线程程序

三、 项目要求与分析

1．请查阅资料，掌握线程创建的相关知识以及矩阵乘法的相关知识，了解java语言

程序编写的相关知识 2．理解线程的实验步骤 在本次试验中，以“生产者-消费者”模型为依据，提供了一个多线程的“生产者-消费者”实例，编写java代码调试运行结果，得出相应的结论。 理解矩阵乘法的实验步骤

四、 具体实现

1. 生产者-消费者实例

（1） 创建一个缓冲信息发送接收通道接口，并创建邮箱盒子类实现，主要代码如下：

//通道接口

public interface Channel {

public abstract void send(Object item); public abstr

实验名称:

一、生产者-消费者问题的多线程解决方案 二、设计一个执行矩阵乘法的多线程程序

日期：2015-10-22 班级：13级计科 学号: 姓名：

一、 实验目的

1.掌握线程的同步与互斥

2.掌握生产者消费者的实现问题 3.掌握多线程的编程方法

4.掌握矩阵乘法的基本计算原理以及实现

实验报告二

二、 实验内容

1.生产者-消费者问题的多线程解决方案

2.设计一个执行矩阵乘法的多线程程序

三、 项目要求与分析

1．请查阅资料，掌握线程创建的相关知识以及矩阵乘法的相关知识，了解java语言

程序编写的相关知识 2．理解线程的实验步骤 在本次试验中，以“生产者-消费者”模型为依据，提供了一个多线程的“生产者-消费者”实例，编写java代码调试运行结果，得出相应的结论。 理解矩阵乘法的实验步骤

四、 具体实现

1. 生产者-消费者实例

（1） 创建一个缓冲信息发送接收通道接口，并创建邮箱盒子类实现，主要代码如下：

//通道接口

public interface Channel {

public abstract void send(Object item); public abstr

《操作系统实验报告》

班级 计算机2011-3班 姓名 李洋 学号

2013年 12 月 31 日

一．设计目标

完成N个生产者和M个消费者线程之间的并发控制，N、M不低于30，数

据发送和接收缓冲区尺寸不小于20个（每个产品占据一个）。

其中生产者线程1、3、5、7、9生产的产品供所有奇数编号的消费者线程消费，只有所有奇数编号的消费者线程都消费后，该产品才能从缓冲区中撤销。

其中生产者线程2、4、6、8、10生产的产品所有偶数编号的消费者线程都可消费，任一偶数编号消费者线程消费该消息后，该产品都可从缓冲区中撤销。

其中11-20号生产者线程生产的产品仅供对应编号的消费者线程消费。

其他编号生产者线程生产的产品可由任意的消费者线程消费。

每个生产线程生产30个消息后结束运行。如果一个消费者线程没有对应的生产者线程在运行后，也结束运行。所有生产者都停止生产后，如果消费者线程已经没有可供消费的产品，则也退出运行。

二．背景知识说明

2.1原理

生产者与消费者线程采用posix互斥锁机制进行互斥进入各自的代码段，只有采用互斥锁临界区