讀者-寫(xiě)者操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng).doc

4.1實(shí)驗(yàn)二：讀者寫(xiě)者問(wèn)題4.1.1實(shí)驗(yàn)要求在Windows 環(huán)境下，創(chuàng)建一個(gè)控制臺(tái)進(jìn)程，此進(jìn)程包含n個(gè)線程。用這n個(gè)線程來(lái)表示n個(gè)讀者或?qū)懻?。每個(gè)線程按相應(yīng)測(cè)試數(shù)據(jù)文件（后面有介紹）的要求進(jìn)行讀寫(xiě)操作。用信號(hào)量機(jī)制分別實(shí)現(xiàn)讀者優(yōu)先和寫(xiě)者優(yōu)先的讀者-寫(xiě)者問(wèn)題。讀者-寫(xiě)者問(wèn)題的讀寫(xiě)操作限制（包括讀者優(yōu)先和寫(xiě)者優(yōu)先）：1） 寫(xiě)-寫(xiě)互斥，即不能有兩個(gè)寫(xiě)者同時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。2） 讀-寫(xiě)互斥，即不能同時(shí)有一個(gè)線程在讀，而另一個(gè)線程在寫(xiě)。3） 讀-讀允許，即可以有一個(gè)或多個(gè)讀者在讀。讀者優(yōu)先的附加限制：如果一個(gè)讀者申請(qǐng)進(jìn)行讀操作時(shí)已有另一個(gè)讀者正在進(jìn)行讀操作，則該讀者可直接開(kāi)始讀操作。寫(xiě)者優(yōu)先的附加限制：如果一個(gè)讀者申請(qǐng)進(jìn)行讀操作時(shí)已有另一寫(xiě)者在等待訪問(wèn)共享資源，則該讀者必須等到?jīng)]有寫(xiě)者處于等待狀態(tài)才能開(kāi)始讀操作。運(yùn)行結(jié)果顯示要求：要求在每個(gè)線程創(chuàng)建、發(fā)出讀寫(xiě)操作申請(qǐng)、開(kāi)始讀寫(xiě)操作和結(jié)果讀寫(xiě)操作時(shí)分別顯示一行提示信息，以確定所有處理都遵守相應(yīng)的讀寫(xiě)操作限制。4.1.2測(cè)試數(shù)據(jù)文件格式測(cè)試數(shù)據(jù)文件包括n行測(cè)試數(shù)據(jù)，分別描述創(chuàng)建的n個(gè)線程是讀者還是寫(xiě)者，以及讀寫(xiě)操作的開(kāi)始時(shí)間和持續(xù)時(shí)間。每行測(cè)試數(shù)據(jù)包括四個(gè)字段，各個(gè)字段間用空格分隔。第一字段為一個(gè)正整數(shù)，表示線程序號(hào)。第二字段表示相應(yīng)線程角色，R表示讀者，W表示寫(xiě)者。第三字段為一個(gè)正數(shù)，表示讀寫(xiě)操作的開(kāi)始時(shí)間：線程創(chuàng)建后，延遲相應(yīng)時(shí)間（單位為秒）后發(fā)出對(duì)共享資源的讀寫(xiě)申請(qǐng)。第四字段為一個(gè)正數(shù)，表示讀寫(xiě)操作的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)線程讀寫(xiě)申請(qǐng)成功后，開(kāi)始對(duì)共享資源的讀寫(xiě)操作，該操作持續(xù)相應(yīng)時(shí)間后結(jié)束，并釋放共享資源。下面是一個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)文件的例子：1 R 3 52 W 4 53 R 5 24 R 6 55 W 5.1 3注意： 在創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件時(shí)，由于涉及到文件格式問(wèn)題，最好在記事本中手工逐個(gè)鍵入數(shù)據(jù)，而不要拷貝粘貼數(shù)據(jù)，否則，本示例程序運(yùn)行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)知的錯(cuò)誤。4.1.3實(shí)習(xí)分析可以將所有讀者和所有寫(xiě)者分別存于一個(gè)讀者等待隊(duì)列和一個(gè)寫(xiě)者等待隊(duì)列中，每當(dāng)讀允許時(shí)，就從讀者隊(duì)列中釋放一個(gè)或多個(gè)讀者線程進(jìn)行讀操作；每當(dāng)寫(xiě)允許時(shí)，就從寫(xiě)者隊(duì)列中釋放一個(gè)寫(xiě)者進(jìn)行寫(xiě)操作。1.讀者優(yōu)先讀者優(yōu)先指的是除非有寫(xiě)者在寫(xiě)文件，否則讀者不需要等待。所以可以用一個(gè)整型變量read-count記錄當(dāng)前的讀者數(shù)目，用于確定 是否需要釋放正在等待的寫(xiě)者線程（當(dāng)read-count=0時(shí)，表明所有的讀者讀完，需要釋放寫(xiě)者等待隊(duì)列中的一個(gè)寫(xiě)者）。每一個(gè)讀者開(kāi)始讀文件時(shí)，必須修改read-count變量。因此需要一個(gè)互斥對(duì)象mutex來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)全局變量read-count修改時(shí)的互斥。另外，為了實(shí)現(xiàn)寫(xiě)-寫(xiě)互斥，需要增加一個(gè)臨界區(qū)對(duì)象write。當(dāng)寫(xiě)者發(fā)出寫(xiě)請(qǐng)求時(shí)，必須申請(qǐng)臨界區(qū)對(duì)象的所有權(quán)。通過(guò)這種方法，也可以實(shí)現(xiàn)讀-寫(xiě)互斥，當(dāng)read-count=1時(shí)（即第一個(gè)讀者到來(lái)時(shí)），讀者線程也必須申請(qǐng)臨界區(qū)對(duì)象的所有權(quán)。當(dāng)讀者擁有臨界區(qū)的所有權(quán)時(shí)，寫(xiě)者阻塞在臨界區(qū)對(duì)象write上。當(dāng)寫(xiě)者擁有臨界區(qū)的所有權(quán)時(shí)，第一個(gè)讀者判斷完“read-count=1”后阻塞在write上，其余的讀者由于等待對(duì)read-count的判斷，阻塞在mutex上。2.寫(xiě)者優(yōu)先寫(xiě)者優(yōu)先與讀者優(yōu)先類(lèi)似。不同之處在于一旦一個(gè)寫(xiě)者到來(lái)，它應(yīng)該盡快對(duì)文件進(jìn)行寫(xiě)操作，如果有一個(gè)寫(xiě)者在等待，則新到來(lái)的讀者不允許進(jìn)行讀操作。為此應(yīng)當(dāng)添加一個(gè)整型變量write-count，用于記錄正在等待的寫(xiě)者數(shù)目，當(dāng)write-count=0時(shí)，才可以釋放等待的讀者線程隊(duì)列。為了對(duì)全局變量write-count實(shí)現(xiàn)互斥，必須增加一個(gè)互斥對(duì)象mutex3。為了實(shí)現(xiàn)寫(xiě)者優(yōu)先，應(yīng)當(dāng)添加一個(gè)臨界區(qū)對(duì)象read，當(dāng)有寫(xiě)者在寫(xiě)文件或等待時(shí)，讀者必須阻塞在read上。讀者線程除了要對(duì)全局變量read-count實(shí)現(xiàn)操作上的互斥外，還必須有一個(gè)互斥對(duì)象對(duì)阻塞read這一過(guò)程實(shí)現(xiàn)互斥。這兩個(gè)互斥對(duì)象分別命名為mutex1和mutex2。4.1.4相關(guān)API函數(shù)說(shuō)明1.CreateThread函數(shù)功能：該函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)在調(diào)用進(jìn)程的地址空間中執(zhí)行的線程。函數(shù)原型：HANDLE CreateThread(LPSECURITY-ATTRIBUTES lpThreadAttributes,DWORD dwStackSize, LPTHREAD-START-TOUTINE lpStartAddress,LPVOID lpParameter, DWORD dwCreationFlags, LLPDWORD lpThreadId);參數(shù)：lpThreadAttributes：指向一個(gè)SECURITY-ATTRIBUTES結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)決定了返回的句柄是否可被子進(jìn)程繼承。若lpThreadAttributes為NULL，則句柄不能被繼承。在Windows NT中該結(jié)構(gòu)的lpSwcurityDescriptor成員定義了新進(jìn)程的安全性描述符。若lpThreadAttributes為NULL，則線程獲得一個(gè)默認(rèn)的安全性描述符。dwStackSize：定義原始堆棧提交時(shí)的大?。ò醋止?jié)計(jì)）。系統(tǒng)將該值舍入為最近的頁(yè)。若該值為0，或小于默認(rèn)時(shí)提交的大小，默認(rèn)情況是使用與調(diào)用線程同樣的大小。更多的信息，請(qǐng)看Thread Stack Size。lpStartAddress：指向一個(gè)LPTHREAD-START-TOUTINE類(lèi)型的應(yīng)用定義的函數(shù)，該線程執(zhí)行此函數(shù)。該指針還表示遠(yuǎn)程進(jìn)程中線程的起始地址。該函數(shù)必須存在于遠(yuǎn)程進(jìn)程中。lpParameter：定義一個(gè)傳遞給該進(jìn)程的32位值。dwCreationFlags：定義控制進(jìn)程創(chuàng)建的附加標(biāo)志。若定義CREATE-SUSPENDED標(biāo)志，線程創(chuàng)建時(shí)處于掛起狀態(tài)，并且直到ResumeThread函數(shù)調(diào)用時(shí)才能運(yùn)行。若該值為0，則該線程在創(chuàng)建后立即執(zhí)行。lpThreadId：指向一個(gè)32位值，它接收該線程的標(biāo)識(shí)符。返回值：若函數(shù)調(diào)用成功，返回值為新線程的句柄；若函數(shù)調(diào)用失敗，返回值為NULL。備注：新線程的句柄創(chuàng)建時(shí)設(shè)為T(mén)HREAD-ALL-ACCESS訪問(wèn)權(quán)限。若未提供安全性描述符，則該句柄可被任何要求一個(gè)線程對(duì)象句柄的函數(shù)所使用。若提供了安全性描述符，則以后使用該句柄時(shí)，將在授權(quán)訪問(wèn)以前執(zhí)行訪問(wèn)檢查。若訪問(wèn)檢查被拒絕訪問(wèn)，則請(qǐng)求進(jìn)程不能使用該句柄獲得對(duì)該線程的訪問(wèn)。線程從lpStartAddress參數(shù)定義的函數(shù)處開(kāi)始執(zhí)行。若該函數(shù)返回，系統(tǒng)將默認(rèn)地認(rèn)為以調(diào)用ExitThread函數(shù)的方法終止該線程。使用GetExitCodeThread 函數(shù)來(lái)獲得線程的返回值。線程創(chuàng)建時(shí)擁有THREAD-PRIORITY-NORMAL優(yōu)先權(quán)。使用GetThreadPriority和SetThreadPriority函數(shù)可以獲得和設(shè)置線程的優(yōu)先權(quán)值。一個(gè)線程終止時(shí)，該線程對(duì)象被設(shè)為發(fā)信號(hào)狀態(tài)，以滿足在該對(duì)象上等待的所有進(jìn)程。一個(gè)線程對(duì)象始終存在于系統(tǒng)中，直到該線程終止，且它所有的句柄都已通過(guò)調(diào)用CloseHandle函數(shù)關(guān)閉。2.ExitThread函數(shù)功能：該函數(shù)結(jié)束一個(gè)線程。函數(shù)原型：VOID ExitThread（DWORD dwExitcode）；參數(shù)：dwExitcode：定義調(diào)用線程的退出代碼。使用GetExitcodeThread函數(shù)來(lái)檢測(cè)一個(gè)線程的退出代碼。返回值：無(wú)。備注：調(diào)用ExitThread函數(shù)，是結(jié)束一個(gè)線程的較好的方法。調(diào)用該函數(shù)后（或者直接地調(diào)用，或者從一個(gè)線程過(guò)程返回），當(dāng)前線程的堆棧取消分配，線程終止。若調(diào)用該函數(shù)時(shí)，該線程為進(jìn)程的最后一個(gè)線程，則該線程的進(jìn)程也被終止。線程對(duì)象的狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)信號(hào)狀態(tài)，以釋放所有正在等待該線程終止的其他線程。線程的終止?fàn)顟B(tài)從STILL-ACTIVATE變?yōu)閐wExitcode參數(shù)的值。線程結(jié)合時(shí)不必從操作系統(tǒng)中移去該線程對(duì)象。當(dāng)線程的最后一個(gè)句柄關(guān)閉時(shí)，該線程對(duì)象被刪除。3.SLEEP函數(shù)功能：該函數(shù)對(duì)于指定的時(shí)間間隔掛起當(dāng)前的執(zhí)行線程。函數(shù)原型：VOID SLEEP（DWORD dwMilliseconds）；參數(shù)：dwMilliseconds：定義掛起執(zhí)行線程的時(shí)間，以毫秒（ms）為單位。取值為0時(shí)，該線程將如余下的時(shí)間片交給處于就緒狀態(tài)的同一優(yōu)先級(jí)的其他線程。若沒(méi)有處于就緒狀態(tài)的同一優(yōu)先級(jí)的其他線程，則函數(shù)立即返回，該線程繼續(xù)執(zhí)行。若取值為INFINITE則造成無(wú)限延遲。返回值：該函數(shù)沒(méi)有返回值。備注：一個(gè)線程可以在調(diào)用該函數(shù)時(shí)將睡眠時(shí)間設(shè)為0ms，以將剩余的時(shí)間片交出。4.CreateMutex函數(shù)功能：該函數(shù)創(chuàng)建有名或者無(wú)名的互斥對(duì)象。函數(shù)原型：HANDLE CreateMutex (LPSECURITY-ATTRIBUTES lpMutexAttributes, BOOL bInitialOwner,LPCTSTR lpName);參數(shù)：lpMutexAttributes：指向SECURITY-ATTRIBUTES結(jié)構(gòu)的指針，該結(jié)構(gòu)決定子進(jìn)程是否能繼承返回句柄。如果lpMutexAttributes為NULL，那么句柄不能被繼承。在Windows NT中該結(jié)構(gòu)的lpSwcurityDescriptor成員指定新互斥對(duì)象的安全性描述符。若lpThreadAttributes為NULL，那么互斥對(duì)象獲得默認(rèn)的安全性描述符。bInitialOwner：指定互斥對(duì)象的初始所屬身份。如果該值為T(mén)RUE，并且調(diào)用者創(chuàng)建互斥對(duì)象，那么調(diào)用線程獲得互斥對(duì)象所屬身份。否則，調(diào)用線程不能獲得互斥對(duì)象所屬身份。判斷調(diào)用者是否創(chuàng)建互斥對(duì)象請(qǐng)參閱返回值部分。lpName：指向以NULL結(jié)尾的字符串，該字符串指定了互斥對(duì)象名。該名字的長(zhǎng)度大于MAX-PATH且可以包含除反斜線（）路徑分隔符以外的任何字符。名字是區(qū)分大小寫(xiě)的。如果lpName與已存在的有名互斥對(duì)象相匹配，那么該函數(shù)要求用MUTEX-ALL-ACCESS權(quán)限訪問(wèn)已存在的對(duì)象。在這種情況下，由于參數(shù)bInitialOwner已被創(chuàng)建進(jìn)程所設(shè)置，該參數(shù)被忽略。如果參數(shù)lpMutexAttributes不為NULL，它決定句柄是否解除繼承，但是其安全描述符成員被忽略。如果lpName為NULL，那么創(chuàng)建的互斥對(duì)象無(wú)名。如果lpName與已存在的事件、信號(hào)量、可等待定時(shí)器、作業(yè)或者文件映射對(duì)象的名字相匹配，那么函數(shù)調(diào)用失敗，并且GetLastError函數(shù)返回ERROR-INVALID-HANDLE，其原因是這些對(duì)象共享相同的名字空間。 返回值： 如果函數(shù)調(diào)用成功，返回值為互斥對(duì)象句柄；如果函數(shù)調(diào)用之前，有名互斥對(duì)象已存在，那么函數(shù)給已存在的對(duì)象返回一個(gè)句柄，并且函數(shù)GetLastError返回ERROR-ALREADY-EXISTS，否則，調(diào)用者創(chuàng)建互斥對(duì)象。如果函數(shù)調(diào)用失敗，則返回值為NULL。若想獲得更多錯(cuò)誤信息，請(qǐng)調(diào)用GetLastError函數(shù)。備注：由函數(shù)CreateMutex返回的句柄有MUTEX-ALL-ACCESS權(quán)限可以去訪問(wèn)新的互斥對(duì)象，并且可用在請(qǐng)求互斥對(duì)象句柄的任何函數(shù)中。調(diào)用進(jìn)程中的任何線程可以可以在調(diào)用等待函數(shù)時(shí)指定互斥對(duì)象句柄。當(dāng)指定對(duì)象的狀態(tài)為信號(hào)態(tài)時(shí)，返回單對(duì)象等待函數(shù)。當(dāng)任何一個(gè)或者所有的互斥對(duì)象都為信號(hào)態(tài)時(shí)，返回多對(duì)象等待函數(shù)指令。等待函數(shù)返回后，等待的線程被釋放，繼續(xù)向下執(zhí)行。當(dāng)一個(gè)互斥對(duì)象不被任何線程擁有時(shí)，處于信號(hào)態(tài)。創(chuàng)建該對(duì)象的線程可以使用bInitialOwner標(biāo)志來(lái)請(qǐng)求立即獲得對(duì)該互斥對(duì)象的所有權(quán)。否則，線程必須使用等待函數(shù)來(lái)請(qǐng)求所有權(quán)。當(dāng)互斥對(duì)象處于信號(hào)態(tài)，等待的線程獲得對(duì)該對(duì)象的所有權(quán)時(shí)，此互斥對(duì)象的狀態(tài)被設(shè)置為非信號(hào)態(tài)，等待函數(shù)返回。任意時(shí)刻，僅有一個(gè)線程能擁有該互斥對(duì)象，線程可以使用ReleaseMutex函數(shù)來(lái)釋放對(duì)這個(gè)互斥對(duì)象的所有權(quán)。若線程已經(jīng)擁有了一個(gè)互斥對(duì)象，那么它可以重復(fù)調(diào)用等待函數(shù)而不會(huì)發(fā)生阻塞，一般情況下，用戶不會(huì)重復(fù)等待同一個(gè)互斥對(duì)象，這種機(jī)制防止了線程因等待它已經(jīng)擁有的互斥對(duì)象而發(fā)生死鎖。然而，線程必須為每一次等待調(diào)用一次ReleaseMutex函數(shù)來(lái)釋放該互斥對(duì)象。兩個(gè)或多個(gè)互斥進(jìn)程可以調(diào)用CreateMutex來(lái)創(chuàng)建同名的互斥對(duì)象，第一個(gè)進(jìn)程實(shí)際創(chuàng)建互斥對(duì)象，以后的進(jìn)程打開(kāi)已存在的互斥對(duì)象的句柄。這使得多個(gè)進(jìn)程可以得到同一個(gè)互斥對(duì)象的句柄，從而減輕了用戶的負(fù)擔(dān)，使用戶不必判斷創(chuàng)建進(jìn)程是否為第一個(gè)啟動(dòng)的進(jìn)程。使用這種技術(shù)時(shí)，應(yīng)該把bInitialOwner標(biāo)志設(shè)為FALSE；否則很難確定開(kāi)始時(shí)哪一個(gè)進(jìn)程擁有該互斥對(duì)象。由于多進(jìn)程能夠擁有相同互斥對(duì)象的句柄，通過(guò)使用這個(gè)對(duì)象，可使多進(jìn)程同步。以下為共享對(duì)象機(jī)制：如果CreateMutex中的lpMutexAttributes參數(shù)允許繼承，由CreateProcess函數(shù)創(chuàng)建的子進(jìn)程可以繼承父進(jìn)程的互斥對(duì)象句柄。一個(gè)進(jìn)程可以在調(diào)用DuplicateHandle函數(shù)時(shí)指定互斥對(duì)象句柄來(lái)創(chuàng)建一個(gè)可以被其他進(jìn)程使用的雙重句柄。一個(gè)進(jìn)程在調(diào)用OpenMutex或CreateMutex函數(shù)時(shí)能指定互斥對(duì)象名。使用CloseHandle函數(shù)關(guān)閉句柄，進(jìn)程時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉句柄。當(dāng)最后一個(gè)句柄被關(guān)閉時(shí)，互斥對(duì)象被銷(xiāo)毀。5.ReleaseMutex函數(shù)功能：該函數(shù)放棄指定互斥對(duì)象的所有權(quán)。函數(shù)原型：BOOL ReleaseMutex（HANDLE hMutex）；參數(shù)：hMutex：互斥對(duì)象句柄。為CreateMutex或OpenMutex函數(shù)的返回值。返回值：如果函數(shù)調(diào)用成功，那么返回值是非零值；如果函數(shù)調(diào)用失敗，那么返回值是零值。若想獲得更多錯(cuò)誤信息，請(qǐng)調(diào)用GetLastError函數(shù)。備注：如果調(diào)用線程不擁有互斥對(duì)象，ReleaseMutex函數(shù)失敗。一個(gè)線程通過(guò)調(diào)用等待函數(shù)擁有互斥對(duì)象。創(chuàng)建該互斥對(duì)象的線程也擁有互斥對(duì)象，而不需要調(diào)用等待函數(shù)。當(dāng)互斥對(duì)象的所有者線程不再需要互斥對(duì)象時(shí)，它可以調(diào)用ReleaseMutex函數(shù)。當(dāng)一個(gè)線程擁有一個(gè)互斥對(duì)象后，它可以用該互斥對(duì)象多次調(diào)用等待函數(shù)而不會(huì)阻塞。這防止一個(gè)線程等待一個(gè)它擁有的互斥對(duì)象時(shí)出現(xiàn)死鎖。不過(guò)，為了釋放所有權(quán)，該線程必須為每一個(gè)等待操作調(diào)用一次ReleaseMutex函數(shù)。6.WaitForSingleObject函數(shù)功能：當(dāng)下列情況之一發(fā)生時(shí)該函數(shù)返回：（1）指定對(duì)象處于信號(hào)態(tài)；（2）超時(shí)。函數(shù)原型：DWORD waitForSingleObject(HANDLE hHandle,DWORD dwMilliseconds);參數(shù)：hHandle：等待對(duì)象句柄。若想了解指定句柄的對(duì)象類(lèi)型列表，參閱下面?zhèn)渥⒉糠帧?在Windows NT中，句柄必須有SYNCHRONIZE訪問(wèn)權(quán)限。若想獲得更多的信息，請(qǐng)查看Standard Access Rights。dwMilliseconds：指定以毫秒為單位的超時(shí)間隔。如果超時(shí)，即使對(duì)象的狀態(tài)是非信號(hào)態(tài)的并且沒(méi)有完成，函數(shù)也返回。如果dwMilliseconds是0，函數(shù)測(cè)試對(duì)象的狀態(tài)并立即返回；如果dwMilliseconds是INFINITE，函數(shù)從不超時(shí)。返回值：如果函數(shù)調(diào)用成功，返回值表明引起函數(shù)返回的事件?？赡苤等缦拢篧AIT-ABANDONED：指定對(duì)象是互斥對(duì)象，在線程被終止前，線程沒(méi)有釋放互斥對(duì)象。互斥對(duì)象的所屬關(guān)系被授予調(diào)用線程，并且該互斥對(duì)象被置為非信號(hào)態(tài)。WAIT-OBJECT-0：指定對(duì)象的狀態(tài)被置為信號(hào)態(tài)。WAIT-TIMEOUT：超時(shí)，并且對(duì)象的狀態(tài)為非信號(hào)態(tài)。如果函數(shù)調(diào)用失敗，返回值是WAIT-FAILED。若想獲得更多錯(cuò)誤信息，請(qǐng)調(diào)用GetLastError函數(shù)。備注：waitForSingleObjects函數(shù)決定等待條件是否被滿足。如果等待條件并沒(méi)有被滿足，調(diào)用線程進(jìn)入一個(gè)高效的等待狀態(tài)，當(dāng)?shù)却凉M足條件時(shí)占用非常少的處理機(jī)時(shí)間。在運(yùn)行前，一個(gè)等待函數(shù)修改同步對(duì)象類(lèi)型的狀態(tài)。修改僅發(fā)生在引起函數(shù)返回的對(duì)象身上。例如，信號(hào)的計(jì)數(shù)減1。WaitForSingleObjects函數(shù)能等待的對(duì)象包括：Change notification（改變通告）；Consoleinput（控制臺(tái)輸入）；Event（事件）；Job（作業(yè)）；Mutex（互斥對(duì)象）；Process（進(jìn)程）；Semaphore（信號(hào)量）；Thread（線程）；Waitable timer（可等待定時(shí)器）。當(dāng)使用等待函數(shù)或代碼直接或間接創(chuàng)建窗口時(shí)，一定要小心。如果一個(gè)線程創(chuàng)建了任何窗口，它必須處理進(jìn)程消息。消息廣播被發(fā)送到系統(tǒng)的所有窗口。一個(gè)線程用沒(méi)有超時(shí)的等待函數(shù)也許會(huì)引起系統(tǒng)死鎖。間接創(chuàng)建窗口的兩個(gè)例子是DDE和COM CoInitialize。因此，如果用戶有一個(gè)創(chuàng)建窗口的線程，用MsgWaitForMultipleObjects或MsgWaitForMultipleObjectsEx函數(shù)，而不要用SignalObjectAndWait函數(shù)。7. WaitForMultipleObjects函數(shù)功能：WaitForMultipleObjects函數(shù)當(dāng)下列條件之一滿足時(shí)返回：（1）任意一個(gè)或全部指定對(duì)象處于信號(hào)態(tài)；（2）超時(shí)間隔以過(guò)。函數(shù)原型：DWORD WaitForMultipleObjects（DWORD nCount,CONST HANDLE *lpHandles,BOOL fWaitAll,DWORD dwMilliseconds);參數(shù)：nCount：指定由lpHandles所指向的數(shù)組中的句柄對(duì)象數(shù)目MAXIMUM-WAIT-OBJECTS。lpHandles：指向?qū)ο缶浔鷶?shù)組的指針。該數(shù)組可以包含不同類(lèi)型對(duì)象的句柄。在Windows NT中，句柄必須有SYNCHRONIZE訪問(wèn)權(quán)限。若想獲得更多的信息，請(qǐng)查看Standard Access Rights。fWaitall：指定等待類(lèi)型。如果為T(mén)RUE，當(dāng)lpHandles指向的數(shù)組里的全部對(duì)象為信號(hào)態(tài)時(shí)，函數(shù)返回。如果為FALSE，當(dāng)由lpHandles指向的數(shù)組里的任一對(duì)象為信號(hào)態(tài)時(shí)，函數(shù)返回。對(duì)于后者，返回值指出引起函數(shù)返回的對(duì)象。dwMilliseconds：指定以毫秒為單位的超時(shí)間隔。如果超時(shí)，即使bWaitAll參數(shù)指定的條件沒(méi)有滿足，函數(shù)也返回。如果dwMilliseconds是0，函數(shù)測(cè)試對(duì)象的狀態(tài)并立即返回；如果dwMilliseconds是INFINITE，函數(shù)從不超時(shí)。返回值：如果函數(shù)調(diào)用成功，返回值表明引起函數(shù)返回的事件。可能值如下：WAIT-OBJECT-0到WAIT-OBJECT-0+nCount-1：如果bWaitAll為T(mén)RUE，那么返回值表明所有指定對(duì)象的狀態(tài)為信號(hào)態(tài)。如果bWaitAll為FALSE，那么返回值減去WAIT-OBJECT-0表明引起函數(shù)返回的對(duì)象的pHandles數(shù)組索引。如果多于一個(gè)對(duì)象變?yōu)樾盘?hào)態(tài)，則返回的是數(shù)組索引最小的信號(hào)態(tài)對(duì)象索引。WAIT-ABANDONED-0到WAIT-ABANDONED-0+ nCount-1：如果bWaitAll為T(mén)RUE，那么返回值表明所有指定對(duì)象的狀態(tài)為信號(hào)態(tài)，并且至少一個(gè)對(duì)象是已放棄的互斥對(duì)象。如果bWaitAll為FALSE，那么返回值減去WAIT-OBJECT-0表明引起函數(shù)返回的放棄互斥對(duì)象的pHandles數(shù)組索引。WAIT-TIMEOUT：超時(shí)并且由參數(shù)bWaitAll指定的條件沒(méi)有滿足。如果函數(shù)調(diào)用失敗，返回值是WAIT-FAILED。若想獲得更多錯(cuò)誤信息，請(qǐng)調(diào)用GetLastError函數(shù)。8.CreateSemapore函數(shù)功能：該函數(shù)是創(chuàng)建一個(gè)有名或者無(wú)名信號(hào)對(duì)象。函數(shù)原型：HANDLE CreateSwmaphore(LPSECURITY-ATTRIBUTES lpAttributes, LONG lInitialCount, LONG lMaximumCount, LPCTSTR lpName);參數(shù)：lpAttributes：安全屬性。如果是NULL就表示要使用默認(rèn)屬性。lInitialCount：Semapore的初值。必須大于或等于0，并且小于或等于MaximumCount。lMaximumCount：Semapore的最大值。這也就是在同一時(shí)間內(nèi)能夠鎖住Semapore之線程的最多個(gè)數(shù)。lpName：Semapore的名稱(chēng)（一個(gè)字符串）。任何線程（或進(jìn)程）都可以根據(jù)這一名稱(chēng)引用到這個(gè)Semaphore。這個(gè)值可以是NULL，意思是產(chǎn)生一個(gè)沒(méi)有名字的Semaphore。返回值：如果成功就傳回一個(gè)handle，否則傳回NULL。不論哪一種情況，GetLastError都會(huì)傳回一個(gè)合理的結(jié)果。如果指定的Semaphore名稱(chēng)已經(jīng)存在，則該函數(shù)還是成功的，GetLastError會(huì)傳回ERROR_ALREADY_EXISTS。9.ReleaseSemaphore函數(shù)功能：該函數(shù)將指定信號(hào)對(duì)象的計(jì)數(shù)增加一個(gè)指定的數(shù)量。函數(shù)原型：BOOL ReleaseSemaphore（HANDLE hSemaphore, LONG lReleaseCount, LPLONG lpPreviousCount）;參數(shù)：hSemaphore：Semaphore的handle。lReleaseCount：Semaphore現(xiàn)值的增額。該值不可以是負(fù)值或0。lpPreviousCount：借此返回Semaphore原來(lái)的值。返回值：如果成功，則返回TRUE。否則返回FALSE。失敗時(shí)可調(diào)用GetLastError獲得原因。備注：無(wú)論ReleaseSemaphore對(duì)于Semaphore所造成的當(dāng)前值怎樣增加，都絕對(duì)不會(huì)超過(guò)CreateSemaphore時(shí)所指定的ImaximumCount。請(qǐng)記住，lpPreviousCount所傳回來(lái)的是一個(gè)瞬間值。你不可以把lReleaseCount加上* lpPreviousCount，就當(dāng)做是Semaphore的當(dāng)前值，因?yàn)槠渌€程可能已經(jīng)改變了Semaphore的值。與mutex不同的是，調(diào)用ReleaseSemaphore的那個(gè)線程，并不一定就是調(diào)用WaitXxx的那個(gè)線程。任何線程都可以在任何時(shí)候調(diào)用ReleaseSemaphore，解除被任何線程鎖定的Semaphore。10.InitializeCriticalSection函數(shù)功能：該函數(shù)初始化臨界區(qū)對(duì)象。函數(shù)原型：VOID InitializeCriticalSection（LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection）；參數(shù)：lpCriticalSection：指向臨界區(qū)對(duì)象的指針。備注：?jiǎn)芜M(jìn)程的所有線程可以使用互斥同步機(jī)制的臨界區(qū)對(duì)象。但是，不能保證線程獲得臨界區(qū)所有權(quán)的順序，系統(tǒng)將對(duì)所有線程公平處理。進(jìn)程負(fù)責(zé)分配臨界區(qū)對(duì)象使用的存儲(chǔ)空間，這可以通過(guò)聲明CRITICAL_SECTION類(lèi)型的變量來(lái)完成。在使用臨界區(qū)之前，該進(jìn)程的一些線程必須使用InitializeCriticalSection或InitializeCriticalSectionAndSectiom函數(shù)來(lái)初始化該臨界區(qū)對(duì)象。11.EnterCriticalSection函數(shù)功能：該函數(shù)是等待指定臨界區(qū)對(duì)象的所有權(quán)。當(dāng)調(diào)用線程被賦予所有權(quán)時(shí)，該函數(shù)返回。函數(shù)原型：VOID EnterCriticalSection（LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection）；參數(shù)：lpCriticalSection：指向臨界區(qū)對(duì)象的指針。12.LeaveCriticalSection函數(shù)功能：該函數(shù)釋放指定臨界區(qū)對(duì)象的所有權(quán)。函數(shù)原型：VOID LeaveCriticalSection（LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSection）；參數(shù)：lpCriticalSection：指向臨界區(qū)對(duì)象的指針。4.1.5參考源代碼 下面的程序已經(jīng)在Windows 2000/XP上實(shí)現(xiàn)。用VC6.0創(chuàng)建源文件，將輸入文件命名為thread.dat并放在與源文件相同的文件夾內(nèi)，編譯運(yùn)行即可（本節(jié)中的參考源代碼僅供參考）。#include windows.h#include #include #include #include #include #include #define READER R / 讀者#define WRITER W / 寫(xiě)者#define INTE_PER_SEC 1000 / 每秒時(shí)鐘中斷數(shù)目。#define MAX_THREAD_NUM 64 / 最大線程數(shù)目#define MAX_FILE_NUM 32 / 最大數(shù)據(jù)文件數(shù)目#define MAX_STR_LEN 32 / 字符串長(zhǎng)度int readcount=0; / 讀者數(shù)目int writecount=0; / 寫(xiě)者數(shù)目CRITICAL_SECTION RP_Write; /臨界區(qū)CRITICAL_SECTION cs_Write;CRITICAL_SECTION cs_Read;struct ThreadInfoint serial; / 線程序號(hào)char entity; /線程類(lèi)別（判斷讀者線程還是寫(xiě)者線程）double delay;double persist;/ 讀者優(yōu)先-讀者線程/p：讀者線程信息void RP_ReaderThread(void* p)/互斥變量HANDLE h_Mutex;h_Mutex=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,mutex_for_readcount);DWORD wait_for_mutex; /等待互斥變量所有權(quán)DWORD m_delay; / 延遲時(shí)間DWORD m_persist; / 讀文件持續(xù)時(shí)間int m_serial; /線程序號(hào)/從參數(shù)中獲得信息m_serial=(ThreadInfo*)(p)-serial;m_delay=(DWORD)(ThreadInfo*)(p)-delay*INTE_PER_SEC);m_persist=(DWORD)(ThreadInfo*)(p)-persist*INTE_PER_SEC);Sleep(m_delay); /延遲等待printf(Reader thread %d sents the reading require.n,m_serial);/ 等待互斥信號(hào)，保證對(duì)readcount的訪問(wèn)、修改互斥wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_Mutex,-1);/讀者數(shù)目增加readcount+;if(readcount=1) /第一個(gè)讀者，等待資源 EnterCriticalSection(&RP_Write);ReleaseMutex(h_Mutex); /釋放互斥信號(hào)/讀文件printf(Reader thread %d begins to read file.n,m_serial);Sleep(m_persist);/ 退出線程printf(Reader thread %d finished reading file.n,m_serial);/等待互斥信號(hào)，保證對(duì)readcount的訪問(wèn)、修改互斥wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_Mutex,-1);/讀者數(shù)目減少readcount-;if(readcount=0) /如果所有讀者讀完，喚醒寫(xiě)者 LeaveCriticalSection(&RP_Write);ReleaseMutex(h_Mutex); /釋放互斥信號(hào)/ 讀者優(yōu)先-寫(xiě)者線程/p：寫(xiě)者線程信息void RP_WriterThread(void* p)DWORD m_delay; / 延遲時(shí)間DWORD m_persist; / 寫(xiě)文件持續(xù)時(shí)間int m_serial; /線程序號(hào)/從參數(shù)中獲得信息m_serial=(ThreadInfo*)(p)-serial;m_delay=(DWORD)(ThreadInfo*)(p)-delay*INTE_PER_SEC);m_persist=(DWORD)(ThreadInfo*)(p) -persist*INTE_PER_SEC);Sleep(m_delay); /延遲等待printf(Writer thread %d sents the writing require.n,m_serial);/ 等待資源EnterCriticalSection(&RP_Write);/寫(xiě)文件printf(Writer thread %d begins to Write to the file.n,m_serial);Sleep(m_persist);/ 退出線程printf(Writer thread %d finished Writing to the file.n,m_serial);/釋放資源LeaveCriticalSection(&RP_Write);/ 讀者優(yōu)先處理函數(shù)/file：文件名void ReaderPriority(char* file)DWORD n_thread=0; /線程數(shù)目DWORD thread_ID; /線程IDDWORD wait_for_all; /等待所有線程結(jié)束/互斥對(duì)象HANDLE h_Mutex;h_Mutex=CreateMutex(NULL,FALSE,mutex_for_readcount);/線程對(duì)象的數(shù)組HANDLE h_ThreadMAX_THREAD_NUM;ThreadInfo thread_infoMAX_THREAD_NUM;readcount=0; / 初始化 readcountInitializeCriticalSection(&RP_Write); /初始化臨界區(qū)ifstream inFile;inFile.open(file); /打開(kāi)文件printf(Reader Priority:nn);while(inFile) /讀入每一個(gè)讀者、寫(xiě)者的信息 inFilethread_infon_thread.serial; inFilethread_infon_thread.entity; inFilethread_infon_thread.delay; inFilethread_infon_thread+.persist; inFile.get( );for(int i=0;iserial;m_delay=(DWORD)(ThreadInfo*)(p)-delay*INTE_PER_SEC);m_persist=(DWORD)(ThreadInfo*)(p) -persist*INTE_PER_SEC);Sleep(m_delay); /延遲等待printf(Reader thread %d sents the reading require.n,m_serial);wait_for_mutex1= WaitForSingleObject(h_Mutex1,-1);/進(jìn)入讀者臨界區(qū) EnterCriticalSection(&cs_Read);/ 阻塞互斥對(duì)象mutex2，保證對(duì)readcount的訪問(wèn)、修改互斥wait_for_mutex2= WaitForSingleObject(h_Mutex2,-1);/修改讀者數(shù)目readcount+;if(readcount=1) /如果是第一個(gè)讀者，等待寫(xiě)者寫(xiě)完 EnterCriticalSection(&cs_Write);ReleaseMutex(h_Mutex2); /釋放互斥信號(hào)mutex2/ 讓其他讀者進(jìn)入臨界區(qū)LeaveCriticalSection(&cs_Write);ReleaseMutex(h_Mutex1);/讀文件printf(Reader thread %d begins to read file.n,m_serial);Sleep(m_persist);/ 退出線程printf(Reader thread %d finished reading file.n,m_serial);/ 阻塞互斥對(duì)象mutex2，保證對(duì)readcount的訪問(wèn)、修改互斥wait_for_mutex2= WaitForSingleObject(h_Mutex2,-1);readcount-;if(readcount=0) / 最后一個(gè)讀者，喚醒寫(xiě)者 LeaveCriticalSection(&cs_Write);ReleaseMutex(h_Mutex2); /釋放互斥信號(hào)/ 寫(xiě)者優(yōu)先-寫(xiě)者線程/p：寫(xiě)者線程信息void WP_WriterThread(void* p)DWORD m_delay; / 延遲時(shí)間DWORD m_persist; / 寫(xiě)文件持續(xù)時(shí)間int m_serial; /線程序號(hào)DWORD wait_for_mutex3;/互斥對(duì)象HANDLE h_Mutex3;h_Mutex3= OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,mutex3);/從參數(shù)中獲得信息m_serial=(ThreadInfo*)(p)-serial;m_delay=(DWORD)(ThreadInfo*)(p)-delay*INTE_PER_SEC);m_persist=(DWORD)(ThreadInfo*)(p)-persist*INTE_PER_SEC);Sleep(m_delay); /延遲等待printf(Writer thread %d sents the writing require.n,m_serial);/ 阻塞互斥對(duì)象mutex3，保證對(duì)writecount的訪問(wèn)、修改互斥wait_for_mutex3= WaitForSingleObject(h_Mutex3,-1);writecount+; /修改讀者數(shù)目if(writecount=1) /第一個(gè)寫(xiě)者，等待讀者讀完 EnterCriticalSection(&cs_Read);ReleaseMutex(h_Mutex3);/進(jìn)入寫(xiě)者臨界區(qū)EnterCriticalSection(&cs_Write);/寫(xiě)文件printf(Writer thread %d begins to Write to the file.n,m_