进程互斥与调度实验目的

进程互斥与调度实验的目的是让学生深入了解操作系统中进程的概念、进程调度算法、以及进程间的互斥与同步机制，从而加深对操作系统的理解和应用。在实验中，学生需要通过编写代码模拟进程的创建、调度、互斥和同步等过程，掌握进程管理的实际操作方法，提高操作系统的应用能力和实践能力。此外，实验还可以培养学生的团队协作和沟通能力，提高学生的问题解决能力和创新能力。

相关问题

进程互斥与调度实验代码

以下是一个简单的示例代码，用于模拟进程互斥和调度：

import threading
import time

# 定义共享资源
shared_resource = 0

# 定义信号量
semaphore = threading.Semaphore(1)

# 定义进程类
class MyProcess(threading.Thread):
    def __init__(self, name, priority):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.name = name
        self.priority = priority
    
    def run(self):
        global shared_resource

        # 进入临界区前的代码
        print("%s 进入临界区前" % self.name)

        # 进入临界区
        semaphore.acquire()
        print("%s 进入临界区" % self.name)
        shared_resource += 1
        print("%s 修改共享资源，当前值为：%d" % (self.name, shared_resource))
        time.sleep(1)
        semaphore.release()

        # 退出临界区后的代码
        print("%s 退出临界区，共享资源值为：%d" % (self.name, shared_resource))

# 创建进程对象
p1 = MyProcess("进程1", 1)
p2 = MyProcess("进程2", 2)

# 启动进程
p1.start()
p2.start()

# 等待进程执行完成
p1.join()
p2.join()

请注意，这只是一个简单的示例代码，并不包括如何实现进程调度等步骤。如果您想深入了解进程互斥和调度的实现方法和效果，可以参考相关的教材或文献。

编写一个进程互斥与调度的实验代码

为了编写进程互斥与调度的实验代码，我们需要使用操作系统提供的同步机制，如信号量或互斥锁。以下是一个简单的示例代码，用于演示两个进程的互斥和调度：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

#define THREADS_COUNT 2

pthread_mutex_t mutex;
int counter = 0;

void* thread_func(void* thread_id) {
    long tid = (long)thread_id;
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        pthread_mutex_lock(&mutex);
        counter++;
        printf("Thread %ld: counter = %d\n", tid, counter);
        pthread_mutex_unlock(&mutex);
    }
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t threads[THREADS_COUNT];
    pthread_mutex_init(&mutex, NULL);
    for (long i = 0; i < THREADS_COUNT; i++) {
        pthread_create(&threads[i], NULL, thread_func, (void*)i);
    }
    for (int i = 0; i < THREADS_COUNT; i++) {
        pthread_join(threads[i], NULL);
    }
    pthread_mutex_destroy(&mutex);
    return 0;
}

在此代码中，我们使用了 pthread 库提供的互斥锁来保证多个线程之间的互斥访问。我们创建了两个线程，它们会竞争对 counter 变量的访问。在每个线程的循环中，我们使用 pthread_mutex_lock() 函数来获取互斥锁，以确保只有一个线程可以访问 counter 变量；然后，我们使用 pthread_mutex_unlock() 函数来释放互斥锁，以允许其他线程访问 counter 变量。

在主函数中，我们使用 pthread_create() 函数来创建两个线程，并使用 pthread_join() 函数来等待这些线程的完成。最后，我们使用 pthread_mutex_destroy() 函数来销毁互斥锁。

当你运行该程序时，你会看到每个线程交替地递增 counter 变量的值，从而实现了进程互斥和调度。