Windows系统下线程同步与互斥实验解析
该实验是关于操作系统中的进程管理和线程同步互斥的实践,通过使用Visual C++ 6.0开发环境,在Windows操作系统下进行。实验目标在于理解线程的创建、撤销、同步和互斥的原理及实现,以及Windows环境下的线程调度。 在实验中,提到了三个关键部分: 1. **线程互斥**:通过`WaitForSingleObject`和`ReleaseMutex`函数,配合全局互斥量`g_hMutex`,确保同一时间只有一个线程能访问临界资源(如变量`count`)。在`func1`和`func2`两个线程中,每个线程在修改`count`前会先获取互斥锁,完成操作后再释放。例如,在`func2`中,线程2会先休眠10毫秒,然后等待互斥锁,增加`count`并打印结果,最后释放互斥锁。这种方式避免了并发访问造成的数据不一致问题。 2. **线程同步**:线程同步是指控制多个线程之间的执行顺序或协作,以达到预期的结果。实验中,通过调整`Sleep`函数的参数来模拟不同的执行速度,观察没有互斥保护时(实验2)和仅对控制台进行互斥时(实验3)的结果。实验2中,由于缺少互斥,`count`的计算出现错误,且输出混乱;而在实验3中,虽然输出顺序正确,但`count`的计算依然不正确,因为未对`count`的修改进行同步。 3. **线程调度**:在Windows环境下,线程调度由操作系统自动完成,根据优先级和时间片分配CPU资源。在实验中,线程的执行顺序受到`Sleep`函数的影响,实际上展示了非抢占式调度的特点,即线程只有在主动让出CPU或者时间片用完后才会被切换。 这个实验旨在让学生深入理解线程同步和互斥的重要性,以及如何在实际编程中应用这些概念。通过实验,学生可以学习到如何有效地避免竞争条件,保证多线程程序的正确性和可靠性。同时,也强调了在并发编程中对临界资源的管理以及线程间通信的关键作用。
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