读者与写着报告Word文档下载推荐.docx
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三、设计内容与步骤
1、临界区:
CRITICAL_SECTIONRP_Write;
//临界区
CRITICAL_SECTIONcs_Write;
CRITICAL_SECTIONcs_Read;
2、定义线程结构:
structThreadInfo
{
intThreadhao;
charThreadClass;
doubleThreadStartTime;
doubleThreadRunTime;
};
3、互斥对象
创建互斥对象
CreateMutex(NULL,FALSE,"
mutex_for_readcount"
);
参数含义如下:
NULL表示创建带有默认安全性的内核对象
FALSE表示该互斥对象没有被任何线程所拥有
mutex_for_readcount是为内核对象赋予名字。
释放互斥信号
ReleaseMutex(h_Mutex);
对资源具有访问权的线程不再需要访问此资源而要离开时,必须通过ReleaseMutex()函数来释放其拥有的互斥对象
4、创建读者线程
CreateThread(NULL,0,\(LPTHREAD_START_ROUTINE)(R_ReaderThread),\&
thread_info[i],0,&
thread_ID);
5、等待函数
WaitForMultipleObjects(n_thread,h_Thread,TRUE,-1);
等待函数可使线程自愿进入等待状态,直到一个特定的内核对象变为已通知状态为止
6、测试数据格式
1r35
2w45
3r52
4r65
5w53
四、算法描述
将所有的读者和所有的写者分别放进两个等待队列中,当读允许时就让读者队列释放一个或多个读者,当写允许时,释放第一个写者操作。
读者优先:
如果没有写者正在操作,则读者不需要等待,用一个整型变量readcount记录当前的读者数目,用于确定是否释放写者线程,(当readcout=0时,说明所有的读者都已经读完,释放一个写者线程),每个读者开始读之前都要修改readcount,为了互斥的实现对readcount的修改,需要一个互斥对象Mutex来实现互斥。
另外,为了实现写-写互斥,需要一个临界区对象write,当写者发出写的请求时,必须先得到临界区对象的所有权。
通过这种方法,可以实现读写互斥,当readcount=1时,(即第一个读者的到来时,),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,写者都阻塞在临界区对象write上。
当写者拥有临界区对象所有权时,第一个判断完readcount==1后,其余的读者由于等待对readcount的判断,阻塞在Mutex上!
写者优先:
写者优先和读者优先有相同之处,不同的地方在:
一旦有一个写者到来时,应该尽快让写者进行写,如果有一个写者在等待,则新到的读者操作不能读操作,为此添加一个整型变量writecount,记录写者的数目,当writecount=0时才可以释放读者进行读操作!
为了实现对全局变量writecount的互斥访问,设置了一个互斥对象Mutex3。
为了实现写者优先,设置一个临界区对象read,当有写者在写或等待时,读者必须阻塞在临界区对象read上。
读者除了要一个全局变量readcount实现操作上的互斥外,还需要一个互斥对象对阻塞在read这一个过程实现互斥,这两个互斥对象分别为mutex1和mutex2。
五、程序设计
#include<
windows.h>
conio.h>
fstream.h>
intreadcount=0;
//读者数目
intwritecount=0;
//写者数目
CRITICAL_SECTIONRP_Write;
CRITICAL_SECTIONcs_Read;
structThreadInfo//线程信息
{
intThreadhao;
//线程序号
charThreadClass;
//线程类别
doubleThreadStartTime;
//线程开始时间
doubleThreadRunTime;
//线程读写持续时间
voidReaderFun(char*file);
//读者优先函数
voidR_ReaderThread(void*p);
//处理读者优先读者线程
voidR_WriterThread(void*p);
//处理读者优先写者线程
voidWriterFun(char*file);
voidW_ReaderThread(void*p);
voidW_WriterThread(void*p);
intmain()//主函数
{
charselect;
while(true)
{
cout<
<
"
***************本程序实现读者-写者问题*******\n"
endl;
1:
读者优先"
2:
写者优先"
3:
退出"
cout<
\n*********************************************"
请选择要进行的操作:
do
{
cin>
>
select;
if(select!
='
1'
&
&
select!
2'
3'
)
cout<
你操作有误,请重试!
}while(select!
system("
cls"
if(select=='
return0;
//退出
elseif(select=='
)//调用读者优先
ReaderFun("
peizhi.txt"
elseif(select=='
)//调用写者优先
WriterFun("
\n是否还有继续?
1.继续2.退出"
;
)
if(select=='
//退出
}
return0;
}
//读者优先函数
voidReaderFun(char*file)
DWORDn_thread=0;
//线程数初值为0
DWORDthread_ID;
//线程ID
DWORDwait_for_all;
//等待所有线程结束
//临界资源
HANDLEh_Mutex;
//互斥对象(h_Mutex)确保线程拥有对单个资源的互斥访问权
h_Mutex=CreateMutex(NULL,FALSE,"
HANDLEh_Thread[64];
//线程对象数组,最大64
ThreadInfothread_info[64];
readcount=0;
InitializeCriticalSection(&
RP_Write);
//初始化临界区
ifstreaminFile;
inFile.open(file);
读者优先:
\n"
while(inFile)
//读入每一个读者、写者的信息
inFile>
thread_info[n_thread].Threadhao
>
thread_info[n_thread].ThreadClass
thread_info[n_thread].ThreadStartTime
thread_info[n_thread].ThreadRunTime;
if(-1==inFile.get())
break;
n_thread++;
//线程数加一
for(inti=0;
i<
(int)(n_thread);
i++)
if(thread_info[i].ThreadClass=='
r'
//创建读者线程
h_Thread[i]=CreateThread(NULL,0,\
(LPTHREAD_START_ROUTINE)(R_ReaderThread),\
&
else
//创建写者线程
(LPTHREAD_START_ROUTINE)(R_WriterThread),\
wait_for_all=WaitForMultipleObjects(n_thread,h_Thread,TRUE,-1);
所有的读者和写者线程完成操作."
//读者优先-----读者线程
voidR_ReaderThread(void*p)
//互斥变量
h_Mutex=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,"
DWORDwait_for_mutex;
//等待互斥变量所有权
DWORDm_delay;
//延迟时间
DWORDm_ThreadRunTime;
//读文件持续时间
intm_Threadhao;
m_Threadhao=((ThreadInfo*)(p))->
Threadhao;
m_delay=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->
ThreadStartTime*100);
m_ThreadRunTime=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->
ThreadRunTime*100);
Sleep(m_delay);
//延迟等待
读者线程"
m_Threadhao<
发出读请求."
//等待互斥对象通知
wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_Mutex,-1);
//等待互斥信号,保证对readcount的访问、
//修改互斥
readcount++;
//读者数目加一
if(readcount==1)
EnterCriticalSection(&
//禁止写者进入
ReleaseMutex(h_Mutex);
//释放互斥对象,允许下个读者继续读:
//读文件
开始读文件."
Sleep(m_ThreadRunTime);
//退出线程
完成读文件."
//等待互斥信号,保证对readcount的访问、修改互斥
readcount--;
//读者数目减少
if(readcount==0)
LeaveCriticalSection(&
//如果所有读者读完,唤醒写者
//释放互斥信号
//读者优先-----写者线程
voidR_WriterThread(void*p)
//从参数中获得信息
写者线程"
发出写请求."
EnterCriticalSection(&
//禁止下一位写者进入
//写文件
开始写文件."
完成写文件."
LeaveCriticalSection(&
//写者优先处理函数
voidWriterFun(char*file)
//线程数目
//互斥对象
HANDLEh_Mutex1,h_Mutex2,h_Mutex3;
h_Mutex1=CreateMutex(NULL,FALSE,"
mutex_for_writecount"
h_Mutex2=CreateMutex(NULL,FALSE,"
h_Mutex3=CreateMutex(NULL,FALSE,"
mutex_for_read"
//线程对象数组
//初始化readcount
cs_Write);
cs_Read);
//打开文件
写者优先:
{//读入每一个读者、写者的信息
if(-1==inFile.get())
(LPTHREAD_START_ROUTINE)(W_ReaderThread),\
(LPTHREAD_START_ROUTINE)(W_WriterThread),\
//写者优先-----写者线程
voidW_WriterThread(void*p)
HANDLEh_Mutex1;
h_Mutex1=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,"
//读文件持时续间
//每秒时钟中断100次
wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_Mutex1,-1);
writecount++;
if(writecount==1)
ReleaseMutex(h_Mutex1);
writecount--;
if(writecount==0)
//写者优先-----读者线程
voidW_ReaderThread(void*p)
HANDLEh_Mutex2,h_Mutex3;
h_Mutex2=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,"
h_Mutex3=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,"
DWORDwait_for_mutex,wait_for_mutex1;
wait_for_mutex1=WaitForSingleObject(h_Mutex3,-1);
ReleaseMutex(h_Mutex3);
wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_Mutex2,-1);
if(readcount==1)
ReleaseMutex(h_Mutex2);
wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_Mute
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