操作系统课程设计-读者写者问题.doc

计算机与信息学院
操作系统课程设计报告
开题报告
该项课程设计的意义;
更加深入的了解读者写者问题的算法;
加深对线程,进程的理解;
加深对“线程同步”概念的理解,理解并应用“信号量机制”;
熟悉计算机对处理机的管理,了解临界资源的访问方式;
了解C++中线程的实现方式,研读API。
课程设计的任务
多进程/线程编程:读者-写者问题。
设置两类进程/线程,一类为读者,一类为写者;
随机启动读者或写者;
显示读者或写者执行状态;
随着进程/线程的执行,更新显示;
相关原理及算法描述;
整体概况:
该程序从大体上来分只有两个模块,即“读者优先”和“写者优先”模块.
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记录读者数目,用于确定是否释放读者线程,. 等待互斥信号,保证对readcount 的访问,++.而当读者线程进行读操作时,则读者数目减少(readcount--).当readcout=0 时,说明所有的读者都已经读完,离开临界区唤醒写者(LeaveCriticalSection(&RP_Write);), 释放互斥信号(ReleaseMutex(h_Mutex)).
还需要一个互斥对象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,可以实现读-写互斥,当Read_count=1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
写者优先:
写者优先与读者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。为此应当填加一个整形变量write_count,用于记录正在等待的写者的数目,. 等待互斥信号,保证对write_count 的访问,++.而当写者线程进行读操作时,则相应写者数目减少(write_count--).当write_count=0 时,说明所有的读者都已经读完,离开临界区唤醒读者,释放互斥信号.
为了实现写者优先,应当填加一个临界区对象read,当有写者在写文件或等待时,读者必须阻塞在read上。
开发环境;
VC++
预期设计目标;
读者-写者问题的读写操作限制(包括读者优先和写者优先)
-写互斥:不能有两个写者同时进行写操作
-写互斥:不能同时有一个线程在读,而另一个线程在写。
-读允许:可以有一个或多个读者在读。
若读者的优先权比写者高, 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,
若读者的优先权比写者高,.
若写者的优先权比读者高, 在一个写者提出要访问文件时,就必须使其尽可能的得到文件,而且不用调配。
完成课程设计的任务,实现读者写者问题的全部要求,同时可以实现“读者优先”和“写者优先”两种情况,有时间的话,争取实现可视化图形界面。
课程设计报告
课程设计任务、要求、目的;
任务和要求:
多进程/线程编程:读者-写者问题。
设置两类进程/线程,一类为读者,一类为写者;
随机启动读者或写者;
显示读者或写者执行状态;
随着进程/线程的执行,更新显示;
目的:
1 更加深入的了解读者写者问题的算法;
2 加深对线程,进程的理解;
3 加深对“线程同步”概念的理解,理解并应用“信号量机制”;
4 熟悉计算机对处理机的管理,了解临界资源的访问方式;
5 了解C++中线程的实现方式,研读API。
原理及算法描述;
写者优先原理图:
读者优先原理图:
算法描述:
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。
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个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。
开发环境;
VC++
重要算法和设计思路描述;
整体概况:
该程序从大体上来分只有两个模块,即“读者优先”和“写者优先”模块.
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记录读者数目,用于确定是否释放读者线程,