当前位置:文档之家› 程序进程线程并发与异步

程序进程线程并发与异步

程序进程线程并发与异步
程序进程线程并发与异步

实验七程序进程与线程

7.1实验目的

重点理解程序进程与线程的联系与区别,程序运行中的同步与异步概念。掌握Windows平台中的进程对象,进程的属性与参数,编程实现进程启动及其输入输出重定向的实现,程序的同步与异步调用实现。

7.2程序进程与线程

在Windows平台运行程序时首先创建进程描述块(又叫进程控制块),进程控制块包含进程需要的各项资源,进程仅是资源分配的单位。用户编写的程序代码串行存储成磁盘文件,程序运行时系统依据主程序入口创建主线程,工作线程由主线程或其它线程创建,所有线程并发执行,文件中串行的代码经克隆后在机器中并行执行。程序进程与线程的关系由图7-1表示。

图7-1程序进程与线程

Windows平台CPU运行调度的最小单位是线程,所有可运行的线程排成队列,图7-2描绘CPU以时间片轮转的方式执行队列中的线程。

图7-2CPU轮转与线程的并发执行

7.3程序运行中的同步与异步概念

应用程序生成的线程与Windows平台的系统线程是并发执行的,当用户线程调用系统函数时系统线程执行任务并生成结果。用户线程对目标结果有两种依赖方式,要求目标结果必须出现的系统调用即是同步调用,仅有函数调用无须目标结果出现的系统调用即是异步调用。单独线程内的代码或函数是顺次执行前后代码间形成前趋制约,这种前趋制约存在于多个线程间就形成同步运行。多个并发运行的线程如果不存在前趋制约,线程推进速率不互相牵制即形成异步运行,图7-3描绘线程中的同步调用与异步调用。

图7-3系统函数的同步调用与异步调用

.NET框架类中很多的方法同时支持同步与异步方式,比如FileStream类提供对文件流操作,有同步读写操作,也支持异步读写操作。网络通信程序中Socket类即支持同步的Accept 方法,也支持异步方式的BeginAccept方法用于接受一个传入的连接,网络数据接收即具有同步的Receive方法又有异步的BeginReceive方法等。操作系统提供的多种服务调用以驱动线程或系统线程的形式与用户线程异步运行,同步调用与异步调用对用户界面线程影响较大,例如网页浏览器采用的同步方式果获取网页内容,会产生明显的停滞现象,支持异步方式的Ajax技术会更受用户的欢迎,浏览器在获取网页的内容时,部分区域内容的更新不影响其它区域的显

示及响应。

Windows平台为进程最先创建的线程即是主线程,工作线程由其它线程创建,线程之间并发执行。对于通常的窗体应用程序,主线程即是窗体界面线程,专门负责用户的输入并绘制结果,所有控件事件处理函数都在主窗体线程中。主线程的同步调用可能造成界面停滞,造成极差的用户体验。耗时运算或系统调用宜采用异步调用方式,例如一个聊天进程它即有用户窗体,又通过系统线程接收来自网络的不可确切预计到达时间的数据,采用异步回调方式接收数据是非常必要的。

同步调用与异步调用主要区别是对目标结果的处理方式,同步调用没有获得目标结果的情况下不会返回,程序流程相对简单但线程会进入挂起状态。异步调用会很快返回,线程不会进入挂起状态,目标结果由回调函数处理。同步读写磁盘时由于磁盘调度等不能马上完成,或者网络数据没有到达,线程将一直处于挂起状态。例如在包括网络通信功能的线程中调用Connect 方法时,同步调用方式线程会一直挂起等待用户连接;通信对方不发送数据情况下线程同步方式调用Receive方法,即使经过很长时间都收不到目标数据,也不能认定程序出错;线程在这段长时间不仅处于挂起状态,而且由于线程不能继续执行后续代码而无法终止,这是同步调用最大的缺点。

回调函数是异步方法调用必须使用的一个参数,它由完成指定任务的系统线程在目标数据就绪后执行,回调函数由用户定义却属系统线程而不属调用线程。调用线程与系统线程推进速度不同,目标数据的产生在时间上不可预计,调用线程通常采用循环结构或同步对象,图片7-4绘制了基于数据处理的线程同步与异步运行的程序结构。异步执行提供程序最大的并发特性,程序响应更灵活,是成熟软件必备要求。

图7-4线程的同步与异步运行

7.4控制台进程的重定向

Windows中的控制台程序和Linux/Unix中的进程类似,操作系统为每个进程创建三个文件描述符,标准输入(stdin)、标准输出(stdout)和标准错误输出(stderr)如图7-5。默认情况下键盘、鼠标是输入文件,屏幕作为输出文件。重定向和管道可更改输入输出描述符,进程从指定文件的内容或另一个应用程序的输出提供文本,或者将输出返回到文件或其他设备。在.NET平台中,Process类可以获取系统正在运行的进程的列表,或者可以启动新的进程。Process类与ProcessStartInfo类一起使用可更好地控制启动的进程。ProcessStartInfo 类用于配置进程使用的值,例如程序的命令行参数,要启动的进程名,进程使用的窗口状态。通过设置ProcessStartInfo类对象的RedirectStandardInput、RedirectStandardOutput和RedirectStandardError属性为true,还要将进程对象的UseShellExecute设置为false,能够在启动控制台程序时重定向进程的输入和输出。

图7-5进程的输入输出文件

本实验通过ping命令来演示对控制台进程的输入输出重定向功能,参考界面设计如图7-6:

图7-6控制台进程ping输入输出重定向界面设计

7.4.1同步读取方式

同步读取在程序逻辑上比较简单,设置新创建进程重定向属性,如进程文件名称,重定向流等,启动进程后,向重定向后的输入流中写入数据,并从进程的输出流读出数据。结合界面,在"同步ping"按钮中编写代码,实现ping功能参考代码如下:

Process process=new Process();

process.StartInfo.FileName="cmd.exe";

//是否使用外壳程序

https://www.doczj.com/doc/039109554.html,eShellExecute=false;

//是否在新窗口中启动该进程的值

process.StartInfo.CreateNoWindow=true;

//重定向输入流

process.StartInfo.RedirectStandardInput=true;

//重定向输出流

process.StartInfo.RedirectStandardOutput=true;

//使ping命令执行二十次

string strCmd="ping https://www.doczj.com/doc/039109554.html,-n20";

process.Start();

process.StandardInput.WriteLine(strCmd);

process.StandardInput.WriteLine("exit");

//获取输出信息

textBox2.Text=process.StandardOutput.ReadToEnd();

process.WaitForExit();

process.Close();

这种方式动行的控制台进程与窗体进程会以同步的方式执行,窗体进程在启动控制台进程后将等待进程结束,这段时间窗体无法响应,用户点击窗体出现没有响应提示,程序应避免这种实现方案。

7.4.2异步读取方式

窗体程序适合异步响应方式,工作线程或创建的子进程的运行不影响窗体响应;需定义进程对象,以及被重定向后的输入输出流对象:

public static Process cmdP;

public static StreamWriter cmdStreamInput;

private static StringBuilder cmdOutput=null;

添加一个成员函数StartCmd,此函数设置要启动进程的输入输出重定向,为了实现对进程输出流的异步接收,需要向进程对象的OutputDataReceived成员添加DataReceivedEventHandler 类型的回调函数,StartCmd函数参考代码如下:

private void StartCmd(string cmdFile)

{

if(cmdP!=null)

{

if(!cmdP.HasExited)

{

//停止未结束进程,

cmdP.Close();

}

}

//根据进程文件名创建进程对象

cmdP=new Process();

//设定进程名

cmdP.StartInfo.FileName=cmdFile;

cmdP.StartInfo.CreateNoWindow=true;

https://www.doczj.com/doc/039109554.html,eShellExecute=false;

//重定向输入输出流

cmdP.StartInfo.RedirectStandardOutput=true;

cmdP.StartInfo.RedirectStandardInput=true;

cmdOutput=new StringBuilder("");

//输出数据异步处理事件

cmdP.OutputDataReceived+=

new DataReceivedEventHandler(strOutputHandler);

//异步处理中通知您的应用程序某个进程已退出

cmdP.EnableRaisingEvents=true;

cmdP.Start();

//重定向进程输入流,其它方法将向此流中写入数据

cmdStreamInput=cmdP.StandardInput;

//开始异步输出的读入

cmdP.BeginOutputReadLine();

}

控制台进程对象在执行cmdP.Start()代码后就会启动进程,执行cmdP.BeginOutputReadLine()方法后进程输出数据就会以异步的方式开始运作,这个异步方法不会有等待,因此不会影响窗

体界面响应。异步数据接收要添加的回调函数名为strOutputHandler,这个函数属用户自定义,但是函数的参数列表则是固定的,当控制台进程有数据输出时,就会调用这个回调函数,传入

的outLine参数对象将携带产生的数据,strOutputHandler的参考代码如下:

private static void strOutputHandler(object sendingProcess,

DataReceivedEventArgs outLine)

{

//将每次输出产生的数据附加到结果字符串中

cmdOutput.AppendLine(outLine.Data);

//设置输出文本框内容

SendMessage(main_whandle,TRAN_FINISHED,0,0);

}

strOutputHandler函数需要将新数据产生通知到窗体以便界面更新,使用了方法SendMes-sage,它属内核函数,需要作下面的声明:

//动态链接库引入

[DllImport("User32.dll",EntryPoint="SendMessage")]

private static extern int SendMessage(

IntPtr hWnd,//handle to destination window

int Msg,//message

int wParam,//?rst message parameter

int lParam//second message parameter

);

SendMessage的功能是向特定窗体发送消息值,以待窗体处理,要发送的消息值TRAN_FINISHED 是自定义窗体消息,需作如下声明:

public const int TRAN_FINISHED=0x500;

使用SendMessage函数需要主窗体和文本控件的handle值,需要定义如下的变量:

public static IntPtr main_whandle;

public static IntPtr text_whandle;

在窗体的Load事件中添加下面的代码,取得窗体和文本框对象的handle值:

main_whandle=this.Handle;

text_whandle=textBox2.Handle;

窗体对象要能够接收和处理用户自定消息,需要对DefWndProc函数进行重载,参考代码

如下:

protected override void DefWndProc(ref Message m)

{//窗体消息处理重载

switch(m.Msg)

{

case TRAN_FINISHED:

textBox2.Text=cmdOutput.ToString();

break;

default:

base.DefWndProc(ref m);

break;

}

}

回调函数strOutputHandler实际是以工作线程的方式执行,工作线程被限制为不能直接

调用窗体控件,因此还不能在这个函数中直接设置textbox的文本属性,在些向主窗体发送

消息值代表进程产生了数据,设置textbox控件的文本是在DefWndProc函数实现中的。利

用textbox控件输出文本有两种方法,方法一是textbox控件在显示文本时可使用控件方法AppendText来添加文本内容,ScrollToCaret方法可使文本控件滚动到文本输入点,这部分由

学生自行完成;方法二步骤比较多,但能通过这个方法深入了解windows控件的特性。数据更

新时给textbox控件的text属性赋新值来显示结果,这种方法没有使文本滚动的功能调用,如果输出信息较多时会略显得不够方便,可通过向控件发送WM_VSCROLL消息来实现这个功能;由于给文本框赋新值频繁更新,这引起文本框的闪动,解决方法是控制其重绘属性,并调用RedrawWindow内核函数定制其绘制过程,RedrawWindow函数的声明如下:[DllImport("User32.dll",EntryPoint="RedrawWindow")]

public static extern bool RedrawWindow(IntPtr hWnd,IntPtr prect,IntPtr hrgnUpdate, uint?ags);

要定义的消息常量如下所示,消息常量的值来自Windows的SDK:

public const int WM_VSCROLL=0x0115;

public const int SB_BOTTOM=0x0007;

public static int WM_SETREDRAW=0x0B;

自定义的消息处理逻辑参考代码如下:

SendMessage(text_whandle,WM_SETREDRAW,0,0);

textBox2.Text=cmdOutput.ToString();

//文本框控件无滚动事件,可向文本框发送滚动消息,令其文本滚动为最后

SendMessage(text_whandle,WM_VSCROLL,SB_BOTTOM,50);

SendMessage(text_whandle,WM_SETREDRAW,1,0);

RedrawWindow(text_whandle,IntPtr.Zero,IntPtr.Zero,1|4|128);

7.4.3进程的异步执行

进程的同步或异步执行都可完成设定任务,在用户的输入与程序输出的交互性方面,异步执行将更符合用户习惯。

为了能深刻对比同步与异步执行效果,下面设定一个批处理文件,进程运行时执行不会终止的Ping任务。采用同步执行方式,用户界面将不会有任何响应,发生“假死”现象,而异步方式则能很好运行。

批处理文件内容如下:

@echo o?

SET src_tex=05

ping https://www.doczj.com/doc/039109554.html,-t

ping https://www.doczj.com/doc/039109554.html,

@echo on

将此文件命名为pp.bat作为测试文件,在窗体中添加openFileDialog对象,在setUserCmd 按钮添加适当代码,当用户点击setUserCmd按钮后,选择pp.bat批处理文件,确定后将文件名保存到变量中,点击runUserCMD按钮后调用StartCmd函数启动批处理文件,代码从略。pp.bat批处理文件中的命令使用的是无限循环参数,因些这个进程将不会终止。对于控制台程序,任务执行完可自动终止进程;程序运行未自行终止时在用户操作状态下,可使用CTRL+C 键盘组合命令来强制终止进程,在程序中,可使用cmdP.Kill()方法来杀死进程,暂时没有其它方法在其代码没有执行完毕时强行终止。

7.5作业

1.调用getmac获取网卡mac

2.调用shutdown命令关闭或重启电脑

进程与线程的区别 进程的通信方式 线程的通信方式

进程与线程的区别进程的通信方式线 程的通信方式 进程与线程的区别进程的通信方式线程的通信方式2011-03-15 01:04 进程与线程的区别: 通俗的解释 一个系统运行着很多进程,可以比喻为一条马路上有很多马车 不同的进程可以理解为不同的马车 而同一辆马车可以有很多匹马来拉--这些马就是线程 假设道路的宽度恰好可以通过一辆马车 道路可以认为是临界资源 那么马车成为分配资源的最小单位(进程) 而同一个马车被很多匹马驱动(线程)--即最小的运行单位 每辆马车马匹数=1 所以马匹数=1的时候进程和线程没有严格界限,只存在一个概念上的区分度 马匹数1的时候才可以严格区分进程和线程 专业的解释: 简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.

线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。另外,进程在执 行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序 的运行效率。 线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行 的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行,必须依存在 应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。 从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可 以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程 的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。 进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位. 线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的 能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中 必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的 其他的线程共享进程所拥有的全部资源. 一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程之间可以 并发执行 进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有 独立的地址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响, 而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量,但线 程之间没有单独的地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程 的程序要比多线程的程序健壮,但在进程切换时,耗费资源较大,效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程,不能用进程。如果有兴趣深入的话,我建议你们看看《现代操作系统》或者 《操作系统的设计与实现》。对就个问题说得比较清楚。 +++ 进程概念

解决多线程中11个常见问题

并发危险 解决多线程代码中的11 个常见的问题 Joe Duffy 本文将介绍以下内容:?基本并发概念 ?并发问题和抑制措施 ?实现安全性的模式?横切概念本文使用了以下技术: 多线程、.NET Framework 目录 数据争用 忘记同步 粒度错误 读写撕裂 无锁定重新排序 重新进入 死锁 锁保护 戳记 两步舞曲 优先级反转 实现安全性的模式 不变性 纯度 隔离 并发现象无处不在。服务器端程序长久以来都必须负责处理基本并发编程模型,而随着多核处理器的日益普及,客户端程序也将需要执行一些任务。随着并发操作的不断增加,有关确保安全的问题也浮现出来。也就是说,在面对大量逻辑并发操作和不断变化的物理硬件并行性程度时,程序必须继续保持同样级别的稳定性和可靠性。 与对应的顺序代码相比,正确设计的并发代码还必须遵循一些额外的规则。对内存的读写以及对共享资源的访问必须使用同步机制进行管制,以防发生冲突。另外,通常有必要对线程进行协调以协同完成某项工作。 这些附加要求所产生的直接结果是,可以从根本上确保线程始终保持一致并且保证其顺利向前推进。同步和协调对时间的依赖性很强,这就导致了它们具有不确定性,难于进行预测和测试。 这些属性之所以让人觉得有些困难,只是因为人们的思路还未转变过来。没有可供学习的专门API,也没有可进行复制和粘贴的代码段。实际上的确有一组基础概念需要您学习和适应。很可能随着时间的推移某些语言和库会隐藏一些概念,但如果您现在就开始执行并发操作,则不会遇到这种情况。本

文将介绍需要注意的一些较为常见的挑战,并针对您在软件中如何运用它们给出一些建议。 首先我将讨论在并发程序中经常会出错的一类问题。我把它们称为“安全隐患”,因为它们很容易发现并且后果通常比较严重。这些危险会导致您的程序因崩溃或内存问题而中断。 当从多个线程并发访问数据时会发生数据争用(或竞争条件)。特别是,在一个或多个线程写入一段数据的同时,如果有一个或多个线程也在读取这段数据,则会发生这种情况。之所以会出现这种问题,是因为Windows 程序(如C++ 和Microsoft .NET Framework 之类的程序)基本上都基于共享内存概念,进程中的所有线程均可访问驻留在同一虚拟地址空间中的数据。静态变量和堆分配可用于共享。请考虑下面这个典型的例子: static class Counter { internal static int s_curr = 0; internal static int GetNext() { return s_curr++; } } Counter 的目标可能是想为GetNext 的每个调用分发一个新的唯一数字。但是,如果程序中的两个线程同时调用GetNext,则这两个线程可能被赋予相同的数字。原因是s_curr++ 编译包括三个独立的步骤: 1.将当前值从共享的s_curr 变量读入处理器寄存器。 2.递增该寄存器。 3.将寄存器值重新写入共享s_curr 变量。 按照这种顺序执行的两个线程可能会在本地从s_curr 读取了相同的值(比如42)并将其递增到某个值(比如43),然后发布相同的结果值。这样一来,GetNext 将为这两个线程返回相同的数字,导致算法中断。虽然简单语句s_curr++ 看似不可分割,但实际却并非如此。 忘记同步 这是最简单的一种数据争用情况:同步被完全遗忘。这种争用很少有良性的情况,也就是说虽然它们是正确的,但大部分都是因为这种正确性的根基存在问题。 这种问题通常不是很明显。例如,某个对象可能是某个大型复杂对象图表的一部分,而该图表恰好可使用静态变量访问,或在创建新线程或将工作排入线程池时通过将某个对象作为闭包的一部分进行传递可变为共享图表。 当对象(图表)从私有变为共享时,一定要多加注意。这称为发布,在后面的隔离上下文中会对此加以讨论。反之称为私有化,即对象(图表)再次从共享变为私有。 对这种问题的解决方案是添加正确的同步。在计数器示例中,我可以使用简单的联锁: static class Counter { internal static volatile int s_curr = 0; internal static int GetNext() { return Interlocked.Increment(ref s_curr);

实验一 进程与线程

实验:进程与线程 一、实验目的 通过函数调用掌握进程之间的通信。 体会线程的存在,了解线程与进程的关系。 二、实验环境 PC+Win7操作系统 三、实验方法和实验步骤 1.准备工作 打开VC++6.0环境。 2.在程序编辑区内输入程序,实现两个数互换。 3. 在VC环境下建立一个控制台应用程序P1。系统启动一个进程(因为支持线程,OS会在进程中主动创建一个主线程)来运行该程序。输出该进程的ID号、以及该进程下面主线程的ID号。多运行几次,观察结果。 四、实验结果

补充:在VC环境下建立一个控制台应用程序P1。系统启动一个进程(因为支持线程,OS会在进程中主动创建一个主线程)来运行该程序。 在进程中,我们自己再创建一个子线程(子线程1),该子线程做的事情很简单,就是让它不停地输出如下信息: 子线程1正在运行第1次,其进程的ID号=~, 子线程1的ID号=~ 子线程1正在运行第2次,其进程的ID号=~, 子线程1的ID号=~ 。。。。。。 。。。。。。 子线程1正在运行第20次,其进程的ID号=~, 子线程1的ID号=~ 只要启动了一个子线程,实际上系统中是主线程和子线程1在并发执行。 主线程的功能是输出这样形式的内容: 主线程正在运行第1次,其进程的ID号=~,主线程的ID号=~ 主线程正在运行第2次,其进程ID号=~, 主线程的ID号=~ 。。。。。。 。。。。。。 主线程正在运行第20次,其进程ID号=~, 主线程的ID号=~ 多运行几次,观察主线程和子线程并发调动的次序。每次调度都一样吗?为什么?进程ID、主线程ID和子线程ID每次都一样吗? 体会操作系统中并发的异步性。 程序代码如下: #include #include DWORD WINAPI Thread1(LPVOID lpparameter){ int i; for(i=1;i<=20;i++){ printf("子线程1在运行中,它正在运行第%d times,所属进程的ID号=%ld, 本线程的ID号=%ld\n",i,GetCurrentProcessId(),GetCurrentThreadId());} return 0;} int main(){ int j; printf("一个进程在运行中\n"); printf("主线程在运行中\n"); HANDLE hThread1=CreateThread(NULL,0,Thread1,NULL,0,NULL); for(j=1;j<=20;j++){ printf("主线程正在运行第%d次;进程的ID号=%ld,线程ID号=%ld\n", j,GetCurrentProcessId(),GetCurrentThreadId()); Sleep(500); } return 0; } 多次运行的结果显示,每次调度是不一样的,因为操作系统中程序并发运行时的异步性原则,进程ID、主线程ID和子线程ID每次也都是不一样的。

操作系统第二章进程和线程复习题

第二章练习题 一、单项选择题 1.某进程在运行过程中需要等待从磁盘上读入数据,此时该进程的状态将( C )。 A. 从就绪变为运行; B.从运行变为就绪; C.从运行变为阻塞; D.从阻塞变为就绪2.进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构,一个进程( D )。 A.可以有多个进程控制块; B.可以和其他进程共用一个进程控制块; C.可以没有进程控制块; D.只能有惟一的进程控制块。 3.临界区是指并发进程中访问共享变量的(D)段。 A、管理信息 B、信息存储 C、数据 D、 程序 4. 当__ B__时,进程从执行状态转变为就绪状态。 A. 进程被调度程序选中 B. 时间片到 C. 等待某一事件 D. 等待的事件发生 5. 信箱通信是一种( B )通信方式。 A. 直接通信 B. 高级通信

C. 低级通信 D. 信号量 6. 原语是(B)。 A、一条机器指令 B、若干条机器指令组成 C、一条特定指令 D、中途能打断的指令 7. 进程和程序的一个本质区别是(A)。 A.前者为动态的,后者为静态的; B.前者存储在内存,后者存储在外存; C.前者在一个文件中,后者在多个文件中; D.前者分时使用CPU,后者独占CPU。 8. 任何两个并发进程之间存在着(D)的关系。 A.各自完全独立B.拥有共享变量 C.必须互斥D.可能相互制约 9. 进程从运行态变为等待态可能由于(B )。 A.执行了V操作 B.执行了P 操作 C.时间片用完 D.有高优先级进程就绪 10. 用PV操作管理互斥使用的资源时,信号量的初值应定义为(B)。 A.任意整数 B.1 C.0 D.-1

查看程序的进程和线程实验报告

查看程序的进程和线程实验报告 篇一:程序实验2:11-多线程编程---实验报告 程序实验二:11-多线程编程实验 专业班级实验日期 5.21 姓名学号实验一(p284:11-thread.c) 1、软件功能描述 创建3个线程,让3个线程重用同一个执行函数,每个线程都有5次循环,可以看成5个小任务,每次循环之间会有随即等待时间(1-10s)意义在于模拟每个任务到达的时间是随机的没有任何的特定规律。 2、程序流程设计 3.部分程序代码注释(关键函数或代码) #include #include #include #define T_NUMBER 3 #define P_NUMBER 5 #define TIME 10.0

void *thrd_func(void *arg ) { (本文来自:https://www.doczj.com/doc/039109554.html, 小草范文网:查看程序的进程和线程实验报告) int thrd_num=(int)arg; int delay_time =0; int count =0; printf("Thread %d is staraing\n",thrd_num); for(count=0;count { delay_time =(int)(rand()*TIME/(RAND_MAX))+1; sleep(delay_time); printf("\tTH%d:job%d delay =%d\n",thrd_num,count,delay_time); } printf("%d finished\n",thrd_num); pthread_exit(NULL); } int main()

JAVA多线程试题 答案

多线程 一.选择题 1.下列说法中错误的一项是(A) A.线程就是程序 B.线程是一个程序的单个执行流 B.多线程是指一个程序的多个执行流D.多线程用于实现并发 2.下列哪个一个操作不能使线程从等待阻塞状态进入对象阻塞状态(D) A.等待阴塞状态下的线程被notify()唤 B.等待阻塞状态下的纯种被interrput()中断 C.等待时间到 D.等待阻塞状态下的线程调用wait()方法 3.下列哪个方法可以使线程从运行状态进入其他阻塞状态(A) A.sleep B.wait C.yield D.start 4.下列说法中错误的一项是(D) A.一个线程是一个Thread类的实例 B.线程从传递给纯种的Runnable实例run()方法开始执行 C.线程操作的数据来自Runnable实例 D.新建的线程调用start()方法就能立即进入运行状态 5.下列关于Thread类提供的线程控制方法的说法中,错误的一项是(D) A.在线程A中执行线程B的join()方法,则线程A等待直到B执行完成 B.线程A通过调用interrupt()方法来中断其阻塞状态 C.若线程A调用方法isAlive()返回值为true,则说明A正在执行中 D.currentThread()方法返回当前线程的引用 6.下列说法中,错误的一项是() A.对象锁在synchronized()语句执行完之后由持有它的线程返还 B.对象锁在synchronized()语句中出现异常时由持有它的线程返还 C.当持有锁的线程调用了该对象的wait()方法时,线程将释放其持有的锁 D.当持有锁的线程调用了该对象的构造方法时,线程将释放其持有的锁 7.下面的哪一个关键字通常用来对对象的加锁,从而使得对对象的访问是排他的A A.sirialize B transient C synchronized D static 二.填空题 1.在操作系统中,被称做轻型的进程是线程 2.多线程程序设计的含义是可以将一个程序任务分成几个并行的任务 3.在Java程序中,run()方法的实现有两种方式:实现Runnable接口和继承Thread类 4.多个线程并发执行时,各个线程中语句的执行顺序是确定的,但是线程之间的相对执行顺序是不确定的 6.Java中的对象锁是一种独占的排他锁 7.程序中可能出现一种情况:多个线种互相等待对方持有的锁,而在得到对方的锁之前都不会释放自己的锁,这就是死锁 8.线程的优先级是在Thread类的常数MIN_PRIORITY和MAX_PRIORITY 之间的一个值 9.处于新建状态的线程可以使用的控制方法是start()和stop()。 10.一个进程可以包含多个线程

任务、进程和线程的区别

任务、进程和线程的区别 推荐 摘: 任务(task)是最抽象的,是一个一般性的术语,指由软件完成的一个活动。一个任务既可以是一个进程,也可以是一个线程。简而言之,它指的是一系列共同达到某一目的的操作。例如,读取数据并将数据放入内存中。这个任务可以作为一个进程来实现,也可以作为一个线程(或作为一个中断任务)来实现。 进程(process)常常被定义为程序的执行。可以把一个进程看成是一个独立的程序,在内存中有其完备的数据空间和代码空间。一个进程所拥有的数据和变量只属于它自己。 线程(thread)则是某一进程中一路单独运行的程序。也就是说,线程存在于进程之中。一个进程由一个或多个线程构成,各线程共享相同的代码和全局数据,但各有其自己的堆栈。由于堆栈是每个线程一个,所以局部变量对每一线程来说是私有的。由于所有线程共享同样的代码和全局数据,它们比进程更紧密,比单独的进程间更趋向于相互作用,线程间的相互作用更容易些,因为它们本身就有某些供通信用的共享内存:进程的全局数据。 一个进程和一个线程最显著的区别是:线程有自己的全局数据。线程存在于进程中,因此一个进程的全局变量由所有的线程共享。由于线程共享同样的系统区域,操作系统分配给一个进程的资源对该进程的所有线程都是可用的,正如全局数据可供所有线程使用一样。 简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程。线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高。另外,进程在执行过程中拥有独立的内存单元,而多个线程共享内存,从而极大地提高了程序的运行效率。线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,由多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现进程的调度和管理以及资源分配,这就是进程和线程的重要区别。 一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。 进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有独立的地址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响,而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量,但线程之间没有单独的地址空间,一个线程死掉就等于整个进程死掉,所以多进程的程序要比多线程的程序健壮,但在进程切换时,耗费资源较大,效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程,不能用进程。 进程概念

15个Java多线程面试题及答案

15个Java多线程面试题及答案 1)现在有T1、T2、T3三个线程,你怎样保证T2在T1执行完后执行,T3在T2执行完后执行? 这个线程问题通常会在第一轮或电话面试阶段被问到,目的是检测你对”join”方法是否熟悉。这个多线程问题比较简单,可以用join方法实现。 2)在Java中Lock接口比synchronized块的优势是什么?你需要实现一个高效的缓存,它允许多个用户读,但只允许一个用户写,以此来保持它的完整性,你会怎样去实现它? lock接口在多线程和并发编程中最大的优势是它们为读和写分别提 供了锁,它能满足你写像ConcurrentHashMap这样的高性能数据结构和有条件的阻塞。Java线程面试的问题越来越会根据面试者的回答来提问。芯学苑老师强烈建议在你在面试之前认真读一下Locks,因为当前其大量用于构建电子交易终统的客户端缓存和交易连接空间。 3)在java中wait和sleep方法的不同?

通常会在电话面试中经常被问到的Java线程面试问题。最大的不同是在等待时wait会释放锁,而sleep一直持有锁。Wait通常被用于线程间交互,sleep通常被用于暂停执行。 4)用Java实现阻塞队列。 这是一个相对艰难的多线程面试问题,它能达到很多的目的。第一,它可以检测侯选者是否能实际的用Java线程写程序;第二,可以检测侯选者对并发场景的理解,并且你可以根据这个问很多问题。如果他用wait()和notify()方法来实现阻塞队列,你可以要求他用最新的Java 5中的并发类来再写一次。 5)用Java写代码来解决生产者——消费者问题。 与上面的问题很类似,但这个问题更经典,有些时候面试都会问下面的问题。在Java中怎么解决生产者——消费者问题,当然有很多解决方法,我已经分享了一种用阻塞队列实现的方法。有些时候他们甚至会问怎么实现哲学家进餐问题。 6)用Java编程一个会导致死锁的程序,你将怎么解决?

操作系统--进程和线程实验报告

一.进程的创建 1.编辑源程序。 2. 编辑结果如下。 3.编译和运行程序。 4.运行解释结果 在语句p1=fork()之前,只有一个进程在执行这段代码,但在这条语句之后,就变成两个进程在执行了.这两个进程的几乎完全相同,将要执行的下一条语句都是if(p1==0). 而fork函数有三种返回值。(1)在父进程中,fork返回新创建子进程的进程ID; (2)在子进程中,fork返回0; (3)如果出现错误,fork返回一个负值; 所以,子进程中p1==0,输出I am child。父进程p1>0,输出I am parent。

1.编辑源程序。 2.编辑结果如下。 3.编译和运行程序。 4. 运行解释结果 在语句p1=fork()之前,只有父进程执行,putchar(‘x’)语句将x放入父进程的缓冲区。当成功创建子进程后,子进程复制父进程的缓冲区。接着子进程运行输出xby,父进程输出xay。

1.编辑源程序。 2.编辑结果如下。 3.编译和运行程序。 4. 运行解释结果 在语句p1=fork()之前,只有父进程执行,putchar(‘x’)语句将x放入父进程的缓冲区。当成功创建子进程后,子进程复制父进程的缓冲区。接着子进程输出b后,执行exit(0)系统调用终止执行。父进程输出a 后继续输出y。所以父进程输出xay而子进程输出xb。

1.编辑源程序。 2.编辑结果如下。 3.编译和运行程序。 4. 运行解释结果 语句while(p1=fork()==-1)创建了子进程和父进程。父进程执行到wait()时,等待子进程的终止信号,当子进程执行完exit(0)后,父进程才继续执行。实现了父进程等待子进程。

多线程与并发面试题

多线程与并发面试题

JAVA多线程和并发基础面试问答 原文链接译文连接作者:Pankaj 译者:郑旭东校对:方腾飞 多线程和并发问题是Java技术面试中面试官比较喜欢问的问题之一。在这里,从面试的角度列出了大部分重要的问题,可是你依然应该牢固的掌握Java多线程基础知识来对应日后碰到的问题。(校对注:非常赞同这个观点) Java多线程面试问题 1. 进程和线程之间有什么不同? 一个进程是一个独立(self contained)的运行环境,它能够被看作一个程序或者一个应用。而线程是在进程中执行的一个任务。Java运行环境是一个包含了不同的类和程序的单一进程。线程能够被称为轻量级进程。线程需要较少的资源来创立和驻留在进程中,而且能够共享进程中的资源。 2. 多线程编程的好处是什么?

在多线程程序中,多个线程被并发的执行以提高程序的效率,CPU不会因为某个线程需要等待资源而进入空闲状态。多个线程共享堆内存(heap memory),因此创立多个线程去执行一些任务会比创立多个进程更好。举个例子,Servlets比CGI更好,是因为Servlets支持多线程而CGI不支持。 3. 用户线程和守护线程有什么区别? 当我们在Java程序中创立一个线程,它就被称为用户线程。一个守护线程是在后台执行而且不会阻止JVM终止的线程。当没有用户线程在运行的时候,JVM关闭程序而且退出。一个守护线程创立的子线程依然是守护线程。 4. 我们如何创立一个线程? 有两种创立线程的方法:一是实现Runnable接口,然后将它传递给Thread的构造函数,创立一个Thread对象;二是直接继承Thread类。若想了解更多能够阅读这篇关于如何在Java中创立线程的文章。 5. 有哪些不同的线程生命周期?

进程和线程的选择

鱼还是熊掌:浅谈多进程多线程的选择 关于多进程和多线程,教科书上最经典的一句话是“进程是资源分配的最小单位,线程是CPU调度的最小单位”,这句话应付考试基本上够了,但如果在工作中遇到类似的选择问题,那就没有这么简单了,选的不好,会让你深受其害。 经常在网络上看到有的XDJM问“多进程好还是多线程好?”、“Linux下用多进程还是多线程?”等等期望一劳永逸的问题,我只能说:没有最好,只有更好。根据实际情况来判断,哪个更加合适就是哪个好。 我们按照多个不同的维度,来看看多线程和多进程的对比(注:因为是感性的比较,因此都是相对的,不是说一个好得不得了,另外一个差的无法忍受) 看起来比较简单,优势对比上是“线程 3.5 v 2.5 进程”,我们只管选线程就是了? 呵呵,有这么简单我就不用在这里浪费口舌了,还是那句话,没有绝对的好与坏,只有哪个更加合适的问题。我们来看实际应用中究竟如何判断更加合适。 1)需要频繁创建销毁的优先用线程 原因请看上面的对比。 这种原则最常见的应用就是Web服务器了,来一个连接建立一个线程,断了就销毁线程,要是用进程,创建和销毁的代价是很难承受的

2)需要进行大量计算的优先使用线程 所谓大量计算,当然就是要耗费很多CPU,切换频繁了,这种情况下线程是最合适的。 这种原则最常见的是图像处理、算法处理。 3)强相关的处理用线程,弱相关的处理用进程 什么叫强相关、弱相关?理论上很难定义,给个简单的例子就明白了。 一般的Server需要完成如下任务:消息收发、消息处理。“消息收发”和“消息处理”就是弱相关的任务,而“消息处理”里面可能又分为“消息解码”、“业务处理”,这两个任务相对来说相关性就要强多了。因此“消息收发”和“消息处理”可以分进程设计,“消息解码”、“业务处理”可以分线程设计。 当然这种划分方式不是一成不变的,也可以根据实际情况进行调整。 4)可能要扩展到多机分布的用进程,多核分布的用线程 原因请看上面对比。 5)都满足需求的情况下,用你最熟悉、最拿手的方式 至于“数据共享、同步”、“编程、调试”、“可靠性”这几个维度的所谓的“复杂、简单”应该怎么取舍,我只能说:没有明确的选择方法。但我可以告诉你一个选择原则:如果多进程和多线程都能够满足要求,那么选择你最熟悉、最拿手的那个。 需要提醒的是:虽然我给了这么多的选择原则,但实际应用中基本上都是“进程+线程”的结合方式,千万不要真的陷入一种非此即彼的误区。

多线程练习题卷

多线程 一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在答题纸相应位置处。答案错选或未选者,该题不得分。)50 1.下述哪个选项为真?( ) A.Error类是一个RoutimeException异常 B.任何抛出一个RoutimeException异常的语句必须包含在try块之内 C.任何抛出一个Error对象的语句必须包含在try块之内 D. 任何抛出一个Exception异常的语句必须包含在try块之内 2.下列关于Java线程的说法哪些是正确的?( ) A.每一个Java线程可以看成由代码、一个真实的CPU以及数据3部分组成 B.创建线程的两种方法,从Thread类中继承的创建方式可以防止出现多父类问题 C.Thread类属于java.util程序包 D.以上说法无一正确 3.哪个关键字可以对对象加互斥锁?( ) A.transient B.synchronized C.serialize D.static 4.下列哪个方法可用于创建一个可运行的类?() A.public class X implements Runable { public void run() {……} } B. public class X implements Thread { public void run() {……} } C. public class X implements Thread { public int ru n() {……} } D.public class X implements Runable { protected void run() {……} } 5.下面哪个选项不会直接引起线程停止执行?( ) A.从一个同步语句块中退出来 B.调用一个对象的wait方法 C.调用一个输入流对象的read方法 D.调用一个线程对象的setPriority方法 6.使当前线程进入阻塞状态,直到被唤醒的方法是( ) A.resume()方法 B.wait()方法 C.suspend()方法 D.notify()方法 7.运行下列程序,会产生的结果是( ) public class X extends Thread implements Runnable { public void run(){ System.out.println(“this is run()”); } public static void main(String[] args) { Thread t=new Thread(new X()); t.start(); }

Linux下查看进程和线程

在Linux中查看线程数的三种方法 1、top -H 手册中说:-H : Threads toggle 加上这个选项启动top,top一行显示一个线程。否则,它一行显示一个进程。 2、ps xH 手册中说:H Show threads as if they were processes 这样可以查看所有存在的线程。 3、ps -mp 手册中说:m Show threads after processes 这样可以查看一个进程起的线程数。 查看进程 1. top 命令 top命令查看系统的资源状况 load average表示在过去的一段时间内有多少个进程企图独占CPU zombie 进程:不是异常情况。一个进程从创建到结束在最后那一段时间遍是僵尸。留在内存中等待父进程取的东西便是僵尸。任何程序都有僵尸状态,它占用一点内存资源,仅仅是表象而已不必害怕。如果程序有问题有机会遇见,解决大批量僵尸简单有效的办法是重起。kill是无任何效果的stop模式:与sleep进程应区别,sleep会主动放弃cpu,而stop 是被动放弃cpu ,例单步跟踪,stop(暂停)的进程是无法自己回到运行状态的。 cpu states: nice:让出百分比irq:中断处理占用 idle:空间占用百分比iowait:输入输出等待(如果它很大说明外存有瓶颈,需要升级硬盘(SCSI)) Mem:内存情况 设计思想:把资源省下来不用便是浪费,如添加内存后free值会不变,buff值会增大。判断物理内存够不够,看交换分区的使用状态。 交互命令: [Space]立即刷新显示 [h]显示帮助屏幕

c语言 多进程和多线程

一.多进程程序的特点 进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次可以并发执行的运行活动,是处于活动状态的计算机程序。进程作为构成系统的基本细胞,不仅是系统内部独立运行的实体,而且是独立竞争资源的基本实体。 进程是资源管理的最小单位,线程是程序执行的最小单位。进程管理着资源(比如cpu、内存、文件等等),而将线程分配到某个cpu上执行。在操作系统设计上,从进程演化出线程,最主要的目的就是更好的支持多处理器系统和减小上下文切换开销。 进程的状态系统为了充分的利用资源,对进程区分了不同的状态.将进程分为新建,运行,阻塞,就绪和完成五个状态. 新建表示进程正在被创建, 运行是进程正在运行, 阻塞是进程正在等待某一个事件发生, 就绪是表示系统正在等待CPU来执行命令, 完成表示进程已经结束了系统正在回收资源. 由于UNIX系统是分时多用户系统, CPU按时间片分配给各个用户使用,而在实质上应该说CPU按时间片分配给各个进程使用, 每个进程都有自己的运行环境以使得在CPU做进程切换时不会"忘记"该进程已计算了一半的"半成品”. 以DOS的概念来说, 进程的切换都是一次"DOS中断"处理过程, 包括三个层次: 1)用户数据的保存: 包括正文段(TEXT), 数据段(DATA,BSS), 栈段(STACK), 共享内 存段(SHARED MEMORY)的保存. 2)寄存器数据的保存: 包括PC(program counter,指向下一条要执行的指令的地址), PSW(processor status word,处理机状态字), SP(stack pointer,栈指针), PCBP(pointer of process control block,进程控制块指针), FP(frame pointer,指向栈中一个函数的local 变量的首地址), AP(augument pointer,指向栈中函数调用的实参位置), ISP(interrupt stack pointer,中断栈指针), 以及其他的通用寄存器等. 3)系统层次的保存: 包括proc,u,虚拟存储空间管理表格,中断处理栈.以便于该进程再一次得到CPU时 间片时能正常运行。既然系统已经处理好所有这些中断处理的过程, 我们做程序 还有什么要担心的呢? 我们尽可以使用系统提供的多进程的特点, 让几个程序精 诚合作, 简单而又高效地把结果给它搞出来。 另外,UNIX系统本身也是用C语言写的多进程程序,多进程编程是UNIX的特点,当我们熟悉了多进程?将会对UNIX系统机制有一个较深的认识.首先我介绍一下多进程程序的一些突出的特点:

java多线程并发面试题【java多线程和并发基础面试题】

java多线程并发面试题【java多线程和并 发基础面试题】 多线程和并发问题是Java技术面试中面试官比较喜欢问的问题之一。下面就由小编为大家介绍一下java多线程和并发基础面试题的文章,欢迎阅读。 java多线程和并发基础面试题篇1 1. 进程和线程之间有什么不同? 一个进程是一个独立(self contained)的运行环境,它可以被看作一个程序或者一个应用。而线程是在进程中执行的一个任务。Java运行环境是一个包含了不同的类和程序的单一进程。线程可以被称为轻量级进程。线程需要较少的来创建和驻留在进程中,并且可以共享进程中的。 2. 多线程编程的好处是什么? 在多线程程序中,多个线程被并发的执行以提高程序的效率,CPU不会因为某个线程需要等待而进入空闲状态。多个线程共享堆内存(heap memory),因此创建多个线程去执行一些任务会比创建多个进程更好。举个例子,Servlets比CGI更好,是因为Servlets支持多线程而CGI不支持。 3. 用户线程和守护线程有什么区别? 当我们在Java程序中创建一个线程,它就被称为用户线程。一个守护线程是在后台执行并且不会阻止JVM终止的

线程。当没有用户线程在运行的时候,JVM关闭程序并且退出。一个守护线程创建的子线程依然是守护线程。 4. 我们如何创建一个线程? 有两种创建线程的方法:一是实现Runnable接口,然后将它传递给Thread的构造函数,创建一个Thread对象;二是直接继承Thread类。 java多线程和并发基础面试题篇2 1. 有哪些不同的线程生命周期? 当我们在Java程序中新建一个线程时,它的状态是New。当我们调用线程的start()方法时,状态被改变为Runnable。线程调度器会为Runnable线程池中的线程分配CPU时间并且讲它们的状态改变为Running。其他的线程状态还有Waiting,Blocked 和Dead。 2. 可以直接调用Thread类的run()方法么? 当然可以,但是如果我们调用了Thread的run()方法,它的行为就会和普通的方法一样,为了在新的线程中执行我们的代码,必须使用Thread.start()方法。 3. 如何让正在运行的线程暂停一段时间? 我们可以使用Thread类的Sleep()方法让线程暂停一段时间。需要注意的是,这并不会让线程终止,一旦从休眠中唤醒线程,线程的状态将会被改变为Runnable,并且根据线程调度,它将得到执行。

Apache log4cxx在C++多进程多线程下的使用

Apache log4cxx在C++多进程多线程下的使用 1、Apache log4cxx介绍 Apache log4cxx是Apache Logging Services三个日志记录项目之一,完全开源组件。是著名的日志记录组件log4j的c++移植版,用于为C++程序提供日志功能,以便开发者对目标程序进行调试和审计。当前的最新版本为0.10.0。 2、Apache log4cxx 框架组成 Apache Log4cxx有三个关键组件,它们是loggers, appenders和layouts。执行日志操作Logger是log4cxx的核心类。looger有层次结构,最顶层为RootLogger;logger是分七个级别,分别是debug、info、warn、error、fatal、all、off,最常用的应该是debug()和info();而warn()、error()、fatal()仅在相应事件发生后才使用。每个logger可以附加多个Appender。Appender 代表了日志输出的目标,如输出到文件、控制台,数据库等等。对于每一种appender,都可以通过layout进行格式设置,根据自己需求定制不同日志内容。 使用中用到的类有BasicConfigurator、PropertyConfigurator、DOMConfigurator等,用于对log4cxx进行配置。其中BasicConfigurator提供了一种简单配置,包括使用ConsoleAppder作为root appender和PatternLayout 作为缺省布局, PropertyConfigurator使用properties文件作为配置方式,DOMConfigurator则使用properties文件作为配置方式,具体配置文档信息请查阅相关资料。 3、多进程多线程使用设计 Apache Log4cxx 提供的常用供日志调用方法,logger->info(),logger->debug(),logger->warn(),logger->error(),与上述方法类似的还有相应的宏调用LOG4CXX_DEBUG()、LOG4CXX_INFO()、LOG4CXX_WARN()、LOG4CXX_ERROR()。每个方法与宏的参数要求是全字符串类型,对于不同的日志信息相应调用不同的日志记录方法,即可得到不同级别、不同类型的日志信息。 配置文件的设置Apache Log4cxx提供 static void configure(helpers::Properties& properties)函数,参数中传入配置文件的绝对路径或是相对路径、文件名,日志文件名称 Apache Log4cxx 提供 static LoggerPtr getLogger(const std::wstring& name); 参数中传入日志文件名,用日志文件名称实例化LoggerPtr对象 LoggerPtr logger(Logger::getLogger(trace)),即可用通过logger对象调用相应类型日志方法,宏调用也在实例化日志对象后才能对设置信息有作用大家看到了,方法参数要求是一个字符串类型,不便于C++记录日志,也不习惯于C++程序员使用。配置文件与日志文件名设备,都用到了静态方法,多线程共用一个日志对象,每个线程一个日志文件,上述静态方法是不能满足这个需求的,多个进程里面不用的线程调用此方法,每个线程一个日志文件,就更不能满足需求,所以我们必须自己设计一种结构来封装Apache Log4cxx提供的方法,满足多进程多线程下,一个线程一个日志文件的需求。设计一种方便的参数传入模式,使C++程序员能方便使用日志组件提供方法。 我的设计模型如下,用动态库封装日志方法,不同进程、不同线程实例化一

并发危险:解决多线程代码中的 11 个常见的问题

并发危险:解决多线程代码中的11 个常见的问题 并发危险 解决多线程代码中的11 个常见的问题 Joe Duffy 目录 数据争用忘记同步粒度错误读写撕裂无锁定重新排序重新进入死锁锁保护戳记两步舞曲优先级反转实现安全性的模式不变性纯度隔离并发现象无处不在。服 务器端程序长久以来都必须负责处理基本并发编程模型,而随着多核处理器的日益普及,客户端程序也将需要执行一些任务。随着并发操作的不断增加,有关确保安 全的问题也浮现出来。也就是说,在面对大量逻辑并发操作和不断变化的物理硬件并行性程度时,程序必须继续保持同样级别的稳定性和可靠性。 与对应的顺序代码相比,正确设计的并发代码还必须遵循一些额外的规则。对内存的读写以及对共享资源的访问必须使用同步机制进行管制,以防发生冲突。另外,通常有必要对线程进行协调以协同完成某项工作。

这些附加要求所产生的直接结果是,可以从根本上确保线程始终保持一致并且保证其顺利向前推进。同步和协调对时间的依赖性很强,这就导致了它们具有不确定性,难于进行预测和测试。 这 些属性之所以让人觉得有些困难,只是因为人们的思路还未转变过来。没有可供学习的专门 API,也没有可进行复制和粘贴的代码段。实际上的确有一组基础概念需要您学习和适应。很可能随着时间的推移某些语言和库会隐藏一些概念,但如果您现在就 开始执行并发操作,则不会遇到这种情况。本文将介绍需要注意的一些较为常见的挑战,并针对您在软件中如何运用它们给出一些建议。 首先我将讨论在并发程序中经常会出错的一类问题。我把它们称为“安全隐患”,因为它们很容易发现并且后果通常比较严重。这些危险会导致您的程序因崩溃或内存问题而中断。当 从多个线程并发访问数据时会发生数据争用(或竞争条件)。特别是,在一个或多个线程写入一段数据的同时,如果有一个或多个线程也在读取这段数据,则会发生 这种情况。之所以会出现这种问题,是因为Windows 程序(如C++ 和Microsoft .NET Framework

实验二 编程实现进程(线程)同步和互斥

《操作系统》实验内容 实验二编程实现进程(线程)同步和互斥 1.实验的目的 (1)通过编写程序实现进程同步和互斥,使学生掌握有关进程(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。 (5)掌握多道程序设计的基本理论、方法和技术,培养学生多道程序设计的能力。2.实验内容 在Windows XP、Windows 2000等操作系统下,使用的VC、VB、java或C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-消费者问题或哲学家进餐问题或读者-写者问题或自己设计一个简单进程(线程)同步和互斥的实际问题。 3.实验要求 (1)经调试后程序能够正常运行。 (2)采用多进程或多线程方式运行,体现了进程(线程)同步和互斥的关系。 (3)程序界面美观。 4.实验步骤 (1)需求分析:了解基本原理,确定程序的基本功能,查找相关资料,画出基本的数据流图; (2)概要设计:确定程序的总体结构、模块关系和总体流程; (3)详细设计:确定模块内部的流程和实现算法; (4)上机编码和调试; (5)运行测试; (6)编写实验报告。 5.实验报告要求 格式符合《实验报告格式》书;书写规范,排版美观,有较强的文字表达能力,能够正确地表达自己的思想,图表符合规范。 6.实验说明 本实验分两次进行,每次要求填写一份实验报告,报告中的实验名分别为:编程实现进程同步和互斥1和编程实现进程同步和互斥2,其他内容依据实验进度具体填写。

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档