生成一段代码,当一个进程到达屏障的时候被屏障阻塞,当N个进程都到达屏障的时候,一起唤醒N个进程,使得N个进程一起开始进入下一个阶段的工作。 引入一个专门的进程来广播唤醒N个进程。由于Windows操作系统采用基于优先级的抢占式调度策略,因此该专门进程的优先级和其它N个进程的优先级需要区分高低。

时间: 2024-03-22 10:42:03 浏览: 19
下面是一段 C++ 代码,实现了屏障同步的功能,包括 N 个进程和一个专门进程来广播唤醒 N 个进程。其中,专门进程的优先级较高。 ```cpp #include <iostream> #include <Windows.h> using namespace std; const int N = 5; // 进程数量 int count = 0; // 到达屏障的进程数 int state = 0; // 屏障状态,0表示未到达,1表示已到达 HANDLE mutex, barrier, turnstile; // 互斥量和信号量 DWORD WINAPI worker(LPVOID lpParam) { // 获取互斥量 WaitForSingleObject(mutex, INFINITE); // 将计数器加1 count++; if (count < N) { // 如果还有进程没有到达屏障,则释放互斥量并等待barrier信号量 ReleaseMutex(mutex); WaitForSingleObject(barrier, INFINITE); } else { // 如果所有进程都到达屏障,则将屏障状态设置为1,然后释放N次barrier信号量 state = 1; for (int i = 0; i < N; i++) { ReleaseSemaphore(barrier, 1, NULL); } } // 释放互斥量 ReleaseMutex(mutex); // 等待turnstile信号量 WaitForSingleObject(turnstile, INFINITE); // 执行下一个阶段的工作 cout << "Worker " << GetCurrentThreadId() << " enters next stage." << endl; // 释放turnstile信号量 ReleaseSemaphore(turnstile, 1, NULL); return 0; } DWORD WINAPI broadcaster(LPVOID lpParam) { // 设置专门进程的优先级较高 SetPriorityClass(GetCurrentProcess(), HIGH_PRIORITY_CLASS); SetThreadPriority(GetCurrentThread(), THREAD_PRIORITY_HIGHEST); // 等待所有进程都到达屏障 while (count < N) {} // 获取互斥量 WaitForSingleObject(mutex, INFINITE); if (state == 1) { // 如果所有进程都到达屏障,则将屏障状态设置为0,并释放turnstile信号量 state = 0; ReleaseSemaphore(turnstile, N, NULL); } // 释放互斥量 ReleaseMutex(mutex); return 0; } int main() { // 创建互斥量、信号量和线程 mutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL); barrier = CreateSemaphore(NULL, 0, N, NULL); turnstile = CreateSemaphore(NULL, 1, N, NULL); HANDLE hThreads[N + 1]; for (int i = 0; i < N; i++) { hThreads[i] = CreateThread(NULL, 0, worker, NULL, 0, NULL); } hThreads[N] = CreateThread(NULL, 0, broadcaster, NULL, 0, NULL); // 等待所有线程执行完毕 WaitForMultipleObjects(N + 1, hThreads, TRUE, INFINITE); // 关闭句柄 CloseHandle(mutex); CloseHandle(barrier); CloseHandle(turnstile); for (int i = 0; i < N + 1; i++) { CloseHandle(hThreads[i]); } return 0; } ``` 这段代码创建了 N 个进程和一个专门进程,使用 CreateMutex、CreateSemaphore 和 CreateThread 函数创建互斥量、信号量和线程。在每个进程中,使用 WaitForSingleObject、ReleaseMutex、WaitForSingleObject 和 ReleaseSemaphore 函数实现了屏障同步。在专门进程中,使用 while 循环等待所有进程都到达屏障,然后使用 WaitForSingleObject、ReleaseSemaphore 函数广播唤醒 N 个进程。最后使用 WaitForMultipleObjects 函数等待所有线程执行完毕,并使用 CloseHandle 函数关闭句柄。

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