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湖南农业大学信息科学技术学院
学生实验报告
姓名: ____ 年级专业班级 _ 日期2008 年U月25_日 成绩 _____________________ 课程名称 操作系统 实验名称 进程同步和互斥 实验类型 【实验目的、要求】 (1 )通过编写程序实现进程同步和互斥, 掌握有关进程(线程)同步与互斥的原理,以及解决进程(线程) 同步和互斥的算法,从而进一步巩固进程(线程)同步和互斥等有关的内容。 (2) 了解 Windows2000/XP中多线程的并发执行机制,线程间的同步和互斥。 (3) 学习使用 Windows2000/XP中基本的同步对象,掌握相应的 API函数。 (4 )掌握进程和线程的概念,进程(线程)的控制原语或系统调用的使用。 【实验内容】 在Windows XP操作系统下,使用java等编程语言,采用进程(线程)同步和互斥的技术编写程序实现生 产者-消费者问题。 【实验环境】(含主要设计设备、器材、软件等) 装有的PC电脑一台 1
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【实验步骤、过程】(含原理图、流程图、关键代码,或实验过程中的记录、数据等)
生产者进程(进程由多个线程组成)生产信息,例如它可以是计算进程。消费者进程使用信息,它可以 是输岀打印进程。由于生产者和消费者彼此独立,且运行速度不确定, 息而消费者却没有来得及接受信息这种情况。
所以很可能岀现生产者已产生了信
为此,需要引入由一个或者若干个存储单元组成的临时存储
这个临时存储区叫做缓冲
下面我们来分
区,以便存放生产者所产生的信息,平滑进程间由于速度不确定所带来的问题。
区,通常用一维数组来表示。由一个或若干个存储单元组成的缓冲区叫作“有穷缓冲区”。 析一下有穷缓冲的生产者和消费者的例子。
原理图
假设有多个生产者和多个消费者,它们共享一个具有
Buffer(O .... n -1),这
n个存储单元的有穷缓冲区
是一个环形队列。其队尾指针 Rear指向当前信息应存放的位置
(Buffer[Rear]),队首指针Front指向当前 取出信息的位置(Buffer[front]) 。生产者进程总是把信息存放 在Buffer[Rear]中,消费者进程则总是从 Buffer [Rear] 中取出信息。如果想使生产者进程和消费者进程 协调合作,则必须使它们
遵循如下规则:
1) 只要缓冲区有存储单元, 生产者都可往其中存放信息;
要求,则都必须等待;
2) 只要缓冲区中有消息可取,消费者都可从缓冲区中取岀消息;
想取岀信息,则必须等待;
当缓冲区为空时,若任意消费者
当缓冲区已满时,若任意生产者提岀写
3) 生产者们和消费者们不能同时读、写缓冲区。
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流程图
代码:
public class ProducerC on sumer { public static void main( Str in g[] args) { Syn cStack ss = new Syn cStack(); Producer p = new Producer(ss); Con sumer c = new Con sumer(ss); new Thread(p).start(); new Thread(p).start(); new Thread(p).start(); new Thread(c).start(); }
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}
class WoTou { int id;
WoTou(i nt id) { =id; }
public Stri ng toStri ng() { return \} }
class Syn cStack { int in dex = 0;
WoTo u[] arrWT = new WoTou[6];
public syn chr oni zed void push(WoTou wt) { while(i ndex == { try { ();
} catch (In terruptedExcepti on e) { (); } } ();
arrWT[i ndex] = wt; in dex ++; }
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public syn chr oni zed WoTou pop() { while(i ndex == 0) { try { ();
} catch (In terruptedExcepti on e) { (); } } (); in dex--;
retur n arrWT[i ndex]; } }
class Producer impleme nts Runn able { Syn cStack ss = n ull; Producers yn cStack ss) { =ss; }
public void run() { for(i nt i=0; i<20; i++) { WoTou wt = new WoTou(i); (wt);
\生产了: “ + wt); try {
((in t)() * 200));
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