“读写平等”策略的“读者--写者”问题实验报告
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淮北师范大学 程序设计课程设计
采用“读写平等”策略的“读者--写者”问题 学 院 计算机科学与技术 专 业 计算机科学与技术(师范) 学 号 *********** 学 生 姓 名 *** 指导教师姓名 ***
2012年6月 16 日 1
一、设计目的与内容 课程设计的目的： 操作系统课程设计是计算机专业重要的教学环节,它为学生提供了一个既动手又动脑，将课本上的理论知识和实际有机的结合起来，独立分析和解决问题
的机会。 进一步巩固和复习操作系统的基础知识。 培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 提高学生调试程序的技巧和软件设计的能力。 提高学生分析问题、解决问题以及综合利用C语言进行程序设计的能力。 设计内容： 用高级语言编写和调试一个采用“读写平等”策略的“读者—写者”问题的模拟程序。 设计的要求： 1. 读者与写者至少包括ID、进入内存时间、读写时间三项内容，可在界面上进行输入。 2. 读者与写者均有两个以上，可在程序运行期间进行动态增加读者与写者。 3. 可读取样例数据（要求存放在外部文件中），进行读者/写者、进入内存时间、读写时间的初始化。 4. 要求将运行过程用可视化界面动态显示，可随时暂停，查看阅览室中读者/写者数目、读者等待队列、读写时间、等待时间。 5. 读写策略：读写互斥、写写互斥、读写平等（严格按照读者与写者到达的顺序进入阅览室，有写着到达，则阻塞后续到达的读者；有读者到达，则阻塞后续到达的写者）。
有一个被许多进程共享的数据区，这个数据区可以是一个文件，或者主存的一块空间，甚至可以是一组处理器寄存器。有一些只读取这个数据 2
区的进程（reader）和一些只往数据区中写数据的进程（writer）。以下假设共享数据区是文件。这些读者和写者对数据区的操作必须满足以下条件：读—读允许；读—写互斥；写—写互斥。这些条件具体来说就是： （1）任意多的读进程可以同时读这个文件； （2）一次只允许一个写进程往文件中写； （3）如果一个写进程正在往文件中写，禁止任何读进程或写进程访问文件； （4）写进程执行写操作前，应让已有的写者或读者全部退出。这说明当有读者在读文件时不允许写者写文件。
二、算法的基本思想
创建三个线性链表，分别为head1、head2、head3。head1写入序列，head2为就绪序列，head3为执行序列。其中head1用来存放输入进去的读者和写者的信息，head2根据读入内存的时间将head1中的读者写者的信息进行排序，并将排完序的读者与写者信息存在head2中，把head2的内容调入到执行序列head3中，从而执行要求的内容。
三、主要功能模块流程图 3 四、系统测试 （列出对于给定的输入所产生的输出结果。只写出自己所做功能测试结果）
开始 Jiuxu(int i)
type reader() r writer () w
runtime++ runtime==needtime
离开head3 head1==Null&head2==Null&head3==Null
Y
N i++
Y
结束 4
文件为文本文件。文件内容为： 5（表示进程数） 1 r 7 2（表示进程名，进程类型，进程开始时间，进程运行时间） 2 w 2 3（表示进程名，进程类型，进程开始时间，进程运行时间） 3 r 3 4（表示进程名，进程类型，进程开始时间，进程运行时间） 4 r 5 3（表示进程名，进程类型，进程开始时间，进程运行时间） 5 w 6 4（表示进程名，进程类型，进程开始时间，进程运行时间） 程序运行实例如下： 1．选择2，运行界面如下： 5 2．选择3，运行界面如下：
3.在执行过程中按下s可以暂停进程的执行。 6 4．在进程暂停的情况下，按下a可以增加进程。
五、结论 程序运行后，可以通过手动输入进程和文件读取进程，并执行读者与写者在公平竞争下的同步进程问题，另外可以实现进程的可视化显示、暂停和动态增加最后退出。完成任务书的要求。 7
六、源程序及系统文件使用说明 #include #include #include #include "windows.h"
int Wmutex=1;//互斥读写的信号量 int readcount=0; //读者数目 void input(); void main(); struct process { int ID; //进程序号 char type; //进程类别(判断是读者还是写者) int starttime; //进程开始时间 int needtime; //进程读写需要的时间 int runtime; //进程在内存中已运行的时间 struct process *next; };
process *head1=NULL,*head2=NULL,*head3=NULL; void choose()//选择 { int a; process *p,*q; q=head1=(process *)malloc(sizeof(process)); FILE *fp;
scanf("%d",&a); switch(a) { case 1: //手动输入 8
int i,j; printf("\t\t输入进程数:"); fp=fopen("file.txt","w+"); scanf("%d",&i); fprintf(fp,"%d\n",i); for(j=1;i>0;i--,j++) { p=(process *)malloc(sizeof(process)); q->next=p; printf("\t\t第%d个进程:\n",j); printf("\t\t进程序号\t读或写\t\t开始时间\t执行时间\n\t\t");
scanf("%d %c %d %d",&p->ID,&p->type,&p->starttime,&p->needtime);
fprintf(fp,"%d %c %d %d\n",p->ID,p->type,p->starttime,p->needtime); printf("\n"); p->runtime=0; q=q->next; p->next=NULL; } fclose(fp); p=head1; head1=head1->next; p->next=NULL; free(p); break; case 2: //文件读入 if((fp=fopen("file.txt","r"))==NULL) { printf("文件打开失败!\n"); system("pause"); system("cls"); main(); 9
} fscanf(fp,"%d",&i); for(j=1;i>0;i--,j++) { p=(process *)malloc(sizeof(process)); q->next=p;
fscanf(fp,"%d %c %d %d",&p->ID,&p->type,&p->starttime,&p->needtime); p->runtime=0; q=q->next; p->next=NULL; } fclose(fp); p=head1; head1=head1->next; p->next=NULL; free(p); break; case 3: int k; if((fp=fopen("file.txt","r"))==NULL) { printf("文件打开失败!\n"); system("pause"); system("cls"); main(); } printf("\t\t进程序号\t读或写\t\t开始时间\t执行时间\n"); fscanf(fp,"%d",&i); k=0; for(j=0;i>0;i--,j++) { p=(process *)malloc(sizeof(process)); q->next=p; 10
fscanf(fp,"%d %c %d %d",&p->ID,&p->type,&p->starttime,&p->needtime); if(p->type=='r'||p->type=='R') { k++; }
printf("\t\t%d\t\t%c\t\t%d\t\t%d\n",p->ID,p->type,p->starttime,p->needtime); p->runtime=0; q=q->next; p->next=NULL;
} j=j-k; printf("\t\t读者数目:"); printf("\t%d\n",k); printf("\t\t写者数目:"); printf("\t%d\n",j); fclose(fp); p=head1; head1=head1->next; p->next=NULL; free(p); system("pause"); system("cls"); main(); break; case 4: exit(0); default : printf("\t\t您输入的有错误，请重新输入:\n"); system("pause"); system("cls"); main();
