操作系统课程设计-实现读者写者(Reader-Writer Problem)问题

目录

1 设计目的与要求............................................................................................................................................. 1

.1 课程设计目的....................................................................................................................................... 1

.2 课程设计要求....................................................................................................................................... 1

2 背景介绍........................................................................................................................................................ 1

.3 Linux 下的多线程编程......................................................................................................................... 1

.4 信号量.................................................................................................................................................. 1

3 总体设计........................................................................................................................................................ 2

4 详细设计........................................................................................................................................................ 6

.8 源程序................................................................................................................................................... 6

5 运行结果与运行情况................................................................................................................................... 11

6 调试记录...................................................................................................................................................... 20

7 自我评析和总结........................................................................................................................................... 20

参考文献......................................................................................................................................................... 20

武汉理工大学《操作系统》课程设计说明书

实现读者写者(Reader-Writer

Problem)问题

1 设计目的与要求

(2) 读者应有 3 个以上，写者应有有两个以上。

(3) 多个读者/写者之间须共享对存储区进行操作的函数代码。

2 背景介绍

.3 Linux 下的多线程编程

多线程程序作为一种多任务、并发的工作方式，当然有以下的优点：提高应用程序响

应；使多 CPU 系统更加有效；改善程序结构。多线程编程是一个很有意思也很有用的技

术，使用多线程技术的网络蚂蚁是目前最常用的下载工具之一，使用多线程技术的 grep

比单线程的 grep 要快上几倍，类似的例子还有很多。

　和进程相比，线程的最大优点之一是数据的共享性，各个进程共享父进程处沿袭的

数据段，可以方便的获得、修改数据。但这也给多线程编程带来了许多问题。我们必须

须使用信号量、互斥等方法来保证我们对变量的正确使用。

.4 信号量

信号量本质上是一个非负的整数计数器，它被用来控制对公共资源的访问。当公共资

源增加时，调用函数 sem_post（）增加信号量。只有当信号量值大于０时，才能使用公

共 资 源 ， 使 用 后 ， 函 数 sem_wait （ ） 减 少 信 号 量 。 函 数 sem_wait （ ） 和 函 数

pthread_mutex_lock（）起同样的作用。下面我们逐个介绍和信号量有关的一些函数，

它们都在头文件/usr/include/semaphore.h 中定义。

信号量的数据类型为结构 sem_t，它本质上是一个长整型的数。函数 sem_init（）

武汉理工大学《操作系统》课程设计说明书

用来初始化一个信号量。它的原型为：

(2)读-写互斥，即不能同时有一个读者在读，同时却有一个写者在写

(3)读-读允许，即可以有二个以上的读者同时读

另外本文使用读者优先的方法进行设计。

首先给出 PV 操作的伪代码：

semaphore mutex;//用于保护共享变量 readcount，实现互斥访问

semaphore wrt;//用于互斥访问内存

武汉理工大学《操作系统》课程设计说明书

.6.1 主函数

.6.2 写者线程函数

武汉理工大学《操作系统》课程设计说明书

.6.3 读者线程函数