N个进程通过屏障实现同步 具体要求: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的源代码
时间: 2024-02-13 21:07:17 浏览: 64
要求设计一个允许n个进程并发运行的进程管理模拟系统 该系统包括有 进程创建、 撤销、 阻塞、 唤醒; 进程的同步控制
以下是基于Windows操作系统的C++代码实现:
```c++
#include <iostream>
#include <Windows.h>
using namespace std;
const int N = 10; // 进程数
int count = N; // 到达屏障的进程计数器
HANDLE mutex; // 互斥信号量
HANDLE barrier; // 同步信号量
DWORD WINAPI ThreadProc(LPVOID lpParam) {
int id = *(int*)lpParam;
cout << "Thread " << id << " starts." << endl;
// 到达屏障前的工作
Sleep(rand() % 1000);
// 进入屏障
WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);
count--;
if (count == 0) {
ReleaseSemaphore(barrier, N, NULL);
}
ReleaseSemaphore(mutex, 1, NULL);
// 等待广播
WaitForSingleObject(barrier, INFINITE);
// 退出屏障
WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);
count++;
if (count == N) {
ReleaseSemaphore(barrier, N, NULL);
}
ReleaseSemaphore(mutex, 1, NULL);
// 通过屏障后的工作
cout << "Thread " << id << " finishes." << endl;
return 0;
}
int main() {
HANDLE hThread[N];
DWORD dwThreadId[N];
int ids[N];
// 初始化互斥信号量和屏障信号量
mutex = CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL);
barrier = CreateSemaphore(NULL, 0, N, NULL);
// 创建N个进程
for (int i = 0; i < N; i++) {
ids[i] = i;
hThread[i] = CreateThread(NULL, 0, ThreadProc, &ids[i], 0, &dwThreadId[i]);
if (hThread[i] == NULL) {
cout << "CreateThread error: " << GetLastError() << endl;
return 1;
}
}
// 等待所有进程结束
WaitForMultipleObjects(N, hThread, TRUE, INFINITE);
// 关闭句柄
for (int i = 0; i < N; i++) {
CloseHandle(hThread[i]);
}
CloseHandle(mutex);
CloseHandle(barrier);
return 0;
}
```
在该代码中,每个进程首先进行到达屏障前的工作,然后等待获取mutex信号量,将计数器count减1,如果count等于0,则释放barrier信号量,并且等待barrier信号量的广播,否则释放mutex信号量,进入阻塞状态。
专门的进程首先等待barrier信号量的广播,当barrier信号量的计数器达到N时,调用ReleaseSemaphore函数将barrier信号量的计数器清零,并且释放mutex信号量,唤醒所有被阻塞的进程。
在进程通过屏障后,进行通过屏障后的工作,最后等待所有进程结束,关闭信号量和线程句柄。
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