操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)讀者寫者問題一、實(shí)習(xí)要求在windows 2000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)線程來表示n個(gè)讀者或?qū)懻摺Ｃ總€(gè)線程按相應(yīng)測試數(shù)據(jù)文件(后面有介紹)的要求進(jìn)行讀寫操作。用信號(hào)量機(jī)制分別實(shí)現(xiàn)讀者優(yōu)先和寫者優(yōu)先的讀者寫者問題。讀者寫者問題的讀寫操作限制(包括讀者優(yōu)先和寫者優(yōu)先)：1)寫寫互斥，即不能有兩個(gè)寫者同時(shí)進(jìn)行寫操作。2)讀寫互斥，即不能同時(shí)有一個(gè)線程在讀，而另一個(gè)線程在寫。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，則該讀者可直接開始讀操作。寫者優(yōu)先的附加限制：如果一個(gè)讀者申

2、請進(jìn)行讀操作時(shí)已有另一寫者在等待訪問共享資源，則該讀者必須等到?jīng)]有寫者處于等待狀態(tài)后才能開始讀操作。運(yùn)行結(jié)果顯示要求：要求在每個(gè)線程創(chuàng)建、發(fā)出讀寫操作申請、開始讀寫操作和結(jié)束讀寫操作時(shí)分別顯示一行提示信息，以確定所有處理都遵守相應(yīng)的讀寫操作限制。二、測試數(shù)據(jù)文件格式測試數(shù)據(jù)文件包括n行測試數(shù)據(jù)，分別描述創(chuàng)建的n個(gè)線程是讀者還是寫者，以及讀寫操作的開始時(shí)間和持續(xù)時(shí)間。每行測試數(shù)據(jù)包括四個(gè)字段，各個(gè)字段間用空格分隔。第字段為個(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表示寫者。第三字段為一個(gè)正數(shù)，表示讀寫操作的開始時(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

3、申請。第四字段為一個(gè)正數(shù)，表示讀寫操作的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)線程讀寫申請成功后，開始對(duì)共享資源的讀寫操作，該操作持續(xù)相應(yīng)時(shí)間后結(jié)束，并釋放共享資源。下面是個(gè)測試數(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。三、實(shí)習(xí)分析可以將所有讀者和所有寫者分別存于一個(gè)讀者等待隊(duì)列和一個(gè)寫者等待隊(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)寫允許時(shí)，就從寫者隊(duì)列中釋放一個(gè)寫者進(jìn)行寫操作。1.讀者優(yōu)先讀

4、者優(yōu)先指的是除非有寫者在寫文件，否則讀者不需要等待。所以可以用個(gè)整型變量readcount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者線程(當(dāng)readcount=0時(shí)，表明所有的讀者讀完，需要釋放寫者等待隊(duì)列中的一個(gè)寫者)。每一個(gè)讀者開始讀文件時(shí)，必須修改readcount變量。因此需要一個(gè)互斥對(duì)象mutex來實(shí)現(xiàn)對(duì)全局變量readcount修改時(shí)的互斥。另外，為了實(shí)現(xiàn)寫寫互斥，需要增加一個(gè)臨界區(qū)對(duì)象RP_Write。當(dāng)寫者發(fā)出寫請求時(shí)，必須申請臨界區(qū)對(duì)象的所有權(quán)。通過這種方法，也可以實(shí)現(xiàn)讀寫互斥、當(dāng)readcount=1時(shí)(即第一個(gè)讀者到來時(shí))，讀者線程也必須申請臨界區(qū)對(duì)象的所有權(quán)

5、。當(dāng)讀者擁有臨界區(qū)的所有權(quán)時(shí)，寫者阻塞在臨界區(qū)對(duì)象RP_Write上。當(dāng)寫者擁有臨界區(qū)的所有權(quán)時(shí)，第一個(gè)讀者判斷完“readcount= =1”后阻塞在write上，其余的讀者由于等待對(duì)readcount的判斷，阻塞在mutex上。2.寫者優(yōu)先（請根據(jù)自己編寫的寫者優(yōu)先程序進(jìn)行分析）四、相關(guān)API函數(shù)說明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_ROU

6、TINE lpStartAddress,LPVOID lpParameter, DWORD dwCreationFlags, LPDWORD lpThreadId);參數(shù)：·lpThreadAttributes：指向一個(gè)LPSECURITY_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lpSecurityDescriptor成員定義了新進(jìn)程的安全性描述符。若lpThreadAttributes為NULL。則線程獲得個(gè)默認(rèn)的安全性描述符。·dwStack

7、Size：定義原始堆棧提交時(shí)的大小(按字節(jié)計(jì))。系統(tǒng)將該值舍入為最近的頁。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，請看Thread Stack Size。·lpStartAddress：指向一個(gè)LPTHREAD_START_ROUTINE類型的應(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。若定義了CREATE_SUSPENDED標(biāo)志，線程創(chuàng)建時(shí)處于掛起

8、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：新進(jìn)程的句柄創(chuàng)建時(shí)設(shè)為THREAD_ALL_ACCESS訪問權(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)訪問以前執(zhí)行訪問檢查。若訪問檢查拒絕訪問，則請求進(jìn)程不能使用該句柄獲得對(duì)該線程的訪問。線程從lpStartAddress參數(shù)定義的函數(shù)處開始執(zhí)行。若該函數(shù)返回

9、，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 dwEx

10、itCode）；參數(shù)：·dwExitCode：定義調(diào)用線程的退出代碼。使用GetExitCodeThread函數(shù)來檢測一個(gè)線程的退出代碼。返回值：無。備注：調(diào)用ExitThread函數(shù)，是結(jié)束個(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)束時(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

11、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)能的執(zhí)行線程。函數(shù)原型：VOID Sleep (DWORD dwMulliseconds)；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則造成無限延遲。返回值：該函數(shù)沒有返回值。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

12、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LpSecuriyDescriptor成員指定新互斥對(duì)象的安全描述符。如果lpMutexAttributes為NULL，那么互斥對(duì)象獲得默

13、認(rèn)的安全描述符。·bInitialOwner：指定互斥對(duì)象的初始所屬身份。如果該值為TRUE，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)象清參閱返回值部分。·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。該名字的長度小于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)分大小寫的。如果lpName與已存在的有名互斥對(duì)象名相匹配，那么該函數(shù)要求用MUTEX_ALL_ACCESS權(quán)限訪問已存在的對(duì)象。在這種情況下，由于參數(shù)bInitialOwner已被創(chuàng)建

14、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)或者義件映射對(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_ALREADY_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，返回值是互斥對(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_EX

15、ISTS。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)限可以去訪問新的互斥對(duì)象，并且可用在請求互斥對(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

16、請求立即獲得對(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)來請求所有權(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)來釋放對(duì)這個(gè)互斥對(duì)象的所有權(quán)。總線程已經(jīng)擁有了個(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)用次ReleaseMutex函數(shù)來釋放該互斥對(duì)象。兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)程可以調(diào)用CreateMutex來創(chuàng)建同名的互斥對(duì)象，

17、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)程可以繼承父近程的互斥對(duì)象句柄。·一個(gè)進(jìn)程可以在調(diào)用DuplicateHand

18、le函數(shù)時(shí)指定互斥對(duì)象句柄來創(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)程結(jié)束時(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。

19、若想獲得更多錯(cuò)誤信息，請調(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)個(gè)線程擁有個(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)它已擁有的互斥對(duì)象時(shí)出現(xiàn)死鎖。不過，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：（

20、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)象類型列表，參閱下面?zhèn)渥⒉糠帧Ｔ赪indowsNT中，句柄必須有SYNCHRONIZE訪問權(quán)限。若想獲得更多的信息，請查看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)的并且沒有完成，函數(shù)也返回。如果dwMillseconds是0，函數(shù)測試對(duì)象的狀態(tài)并

21、立刻返回；如果dwMillseconds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

22、件并沒有被滿足，調(diào)用線程進(jìn)入個(gè)高效的等待狀態(tài)，當(dāng)?shù)却凉M足條件時(shí)占用非常少的處理器時(shí)間。在運(yùn)行前。一個(gè)等待函數(shù)修改同步對(duì)象類型的狀態(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)得計(jì)數(shù)減1。WaitForSingleObjects函數(shù)能等待的對(duì)象包括：Change notification(改變通告)：Console input(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

23、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MsgWaitForMultipleObjectEx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)間隔已過。函數(shù)原型：DWORD Wait

24、ForMultipleObjects (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)目最大對(duì)象句柄數(shù)目MAXIMUM_WAIT_OBJECTS。·lpHandles：指向?qū)ο缶浔鷶?shù)組的指針。該數(shù)組可以包含不同類型對(duì)象的句柄。在WindowsNT中，該句柄必須有SYNCHRONIZE訪問權(quán)限。若想獲得更多的信息，請查看Standard Access Rights。·fWaitAll：指定等待

25、類型。如果為TRUE，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)指定的條件沒有滿足，函數(shù)也返回。如果dwMilliseconds是0，函數(shù)測試指定對(duì)象的狀態(tài)并立刻返回。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_OBJECT_0到WAIT_OB JEC

26、T0+ nCount-1：如果bWaitAll為TRUE，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TRUE，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)象是己放棄的互斥對(duì)象。如果bWaitAll為FALSE，那么返回值減去WAIT_ABANDONED_0表明引起函數(shù)返回的放棄互斥對(duì)象的

27、pHandles數(shù)組索引。WAIT_TIMEOUT：超時(shí)并且由參數(shù)bWaitAll指定的條件沒有滿足。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)有名或者無名信號(hào)對(duì)象。函數(shù)原型：HANDLE CreatSemaphore(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpAttributes,LONG lInitialCount, LONG lMaximumCount, LPCTSTR lpName);參數(shù)；·LpAttributes：安全屬性。如果是NULL就表示

28、要使用默認(rèn)屬性。·lInitialCount：Semaphore的初值。必須大于或等于0，并且小于或等于MaxmumCount。·lMaximumCount：Semaphore的最大值。這也就是在同一時(shí)間內(nèi)能夠鎖住Semaphore之線程的最多個(gè)數(shù)。·lpName：Semaphore的名稱(一個(gè)字符串)。任何線程(或進(jìn)程)都可以根據(jù)這一名稱引用到這個(gè)Semaphore。這個(gè)值可以是NULL，意思是產(chǎn)生個(gè)沒有名字的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S

29、emaphore名稱已經(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

30、：借此返回Semaphore原來的值。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。無論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CreateSemaphore時(shí)所指定的1MaximumCount。請記住，lpPreviousCount所傳回來的是一個(gè)瞬間值。你不可以把1ReleaseCount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

31、就是調(diào)用WaitXxx的那個(gè)線程。仟何線程都可以在任何時(shí)間調(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 (LPCRITIAL_SECTION lpCriticalSection);參數(shù)：·lpCritialSection：指向臨界區(qū)對(duì)象的指針。備注：單進(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

32、存儲(chǔ)空間，這可以通過聲明CRITICAL_SECTION類型的變量來完成。在使用臨界區(qū)之前，該進(jìn)程的一些線程必須使用InitializeCriticalSection或InitializeCriticalSectionAndSpinCount函數(shù)來初始化該臨界區(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 lpCriticalSecrion);參數(shù)：·lpCriticalSecrion：指間臨界

33、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)；·lpCriticalSecrion：指向臨界區(qū)對(duì)象的指針。五、參考源代碼下面的程序已經(jīng)在Windows 2000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。#include"windows.h"#include<conio.h>#incl

34、ude<stdlib.h>#include<fstream.h>#include<io.h>#include<string.h>#include<stdio.h>#define READER 'R'/讀者#define WRITER 'W'/寫者#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/字符串長度int r

35、eadcount=0;/讀者數(shù)目int writecount=0;/寫者數(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;/線程類別（判斷是讀者線程還是寫者線程）double delay;/線程延遲double persist;/線程寫操作持續(xù)時(shí)間;/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_Mut

36、ex=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,"mutex_for_redcount");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)->

37、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、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)

38、/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、修改互斥wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_Mutex,-1);/讀者數(shù)目減少readcount-;if(readcount=0)/如果所有的者讀完，喚醒寫者LeaveCriticalS

39、ection(&RP_Write);ReleaseMutex(h_Mutex);/釋放互斥信號(hào)/讀者優(yōu)先寫者線程/P：寫者線程信息void RP_WriterThread(void*p)DWORD m_delay;/延遲時(shí)間DWORD m_persist;/寫文件持續(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)->pe

40、rsist*INTE_PER_SEC);Sleep(m_delay);/延遲等待printf("Writer thread %d sent the wrinting require.n",m_serial);/等待資源EnterCriticalSection(&RP_Write);/寫文件printf("Writer thread %d begins to write to the file.n",m_serial);Sleep(m_persist);/退出線程printf("Writer thread %d finishing wri

41、ting 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_Thr

42、eadMAX_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);/打開文件printf("Reader Priority:nn");while(inFile)/讀入每一個(gè)讀者、寫者的信息inFile>>thread_infon_thread.serial;inFile>>thread_infon

43、_thread.entity;inFile>>thread_infon_thread.delay;inFile>>thread_infon_thread+.persist;inFile.get();for(int i=0;i<(int)(n_thread);i+)if(thread_infoi.entity=READER | thread_infoi.entity='r')/創(chuàng)建讀者線程h_Threadi=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(RP_ReaderThread),&threa

44、d_infoi,0,&thread_ID);else/創(chuàng)建寫者線程h_Threadi=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(RP_WriterThread),&thread_infoi,0,&thread_ID);/等待所有線程結(jié)束wait_for_all=WaitForMultipleObjects(n_thread,h_Thread,TRUE,-1);printf("All reader and writer have finished operating.n");/寫者優(yōu)先讀者線程/P：讀者線

45、程信息void WP_ReaderThread(void *p)/請編寫寫者優(yōu)先的讀者線程HANDLE h_Mutex1;h_Mutex1=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,_T("mutex1");HANDLE h_Mutex2;h_Mutex2=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,_T("mutex2");DWORD wait_for_mutex1; /等待互斥變量所有權(quán)DWORD wait_for_mutex2;DWORD m_delay; /延遲時(shí)間DWORD m_persist; /

46、讀文件持續(xù)時(shí)間int m_serial; /線程的序號(hào)/從參數(shù)中得到信息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);wait_for_mut

47、ex1=WaitForSingleObject(h_Mutex1,-1);/讀者進(jìn)去臨界區(qū)EnterCriticalSection(&cs_Read);/阻塞互斥對(duì)象Mutex2,保證對(duì)readCount的訪問和修改互斥wait_for_mutex2=WaitForSingleObject(h_Mutex2,-1);/修改讀者的數(shù)目readcount+;if(readcount=1)/ 如果是第1個(gè)讀者,等待寫者寫完EnterCriticalSection(&cs_Write);ReleaseMutex(h_Mutex2);/ 釋放互斥信號(hào) Mutex2/讓其他讀者進(jìn)去臨界區(qū)L

48、eaveCriticalSection(&cs_Read);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,修改互斥wait_for_mutex2=WaitForSingleObject(h_Mutex2,

49、-1);readcount-;if(readcount=0)/最后一個(gè)讀者,喚醒寫者LeaveCriticalSection(&cs_Write);ReleaseMutex(h_Mutex2); /釋放互斥信號(hào)/寫者優(yōu)先寫者線程/P：寫者線程信息void WP_WriterThread(void*p)/請編寫寫者優(yōu)先的寫者線程DWORD wait_for_mutex3; /互斥變量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)HANDLE h_Mutex3;h_Mutex3=OpenMutex(MUTEX

50、_ALL_ACCESS,FALSE,_T("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)

51、;wait_for_mutex3=WaitForSingleObject(h_Mutex3,-1);writecount+; /修改寫者數(shù)目if(writecount=1)EnterCriticalSection(&cs_Read);ReleaseMutex(h_Mutex3);EnterCriticalSection(&cs_Write);printf("Writer thread %d begins to write to the file.n",m_serial);Sleep(m_persist);printf("Writer thread

52、%d finished writing to the file.n",m_serial);LeaveCriticalSection(&cs_Write);wait_for_mutex3=WaitForSingleObject(h_Mutex3,-1);writecount-;if(writecount=0)LeaveCriticalSection(&cs_Read);ReleaseMutex(h_Mutex3);/寫者優(yōu)先處理函數(shù)/file：文件名void WriterPriority(char *file)/請編寫寫者優(yōu)先處理函數(shù)DWORD n_thread=0;D

53、WORD thread_ID;DWORD wait_for_all;HANDLE h_Mutex1;h_Mutex1=CreateMutex(NULL,FALSE,_T("mutex1");HANDLE h_Mutex2;h_Mutex2=CreateMutex(NULL,FALSE,_T("mutex2");HANDLE h_Mutex3;h_Mutex3=CreateMutex(NULL,FALSE,_T("mutex3");HANDLE h_ThreadMAX_THREAD_NUM;ThreadInfo thread_infoM

54、AX_THREAD_NUM;readcount=0;writecount=0;InitializeCriticalSection(&cs_Write);InitializeCriticalSection(&cs_Read);ifstream inFile;inFile.open (file);printf("Writer priority:nn");while(inFile)inFile>>thread_infon_thread.serial;inFile>>thread_infon_thread.entity;inFile>&

55、gt;thread_infon_thread.delay;inFile>>thread_infon_thread+.persist;inFile.get();for(int i=0;i<(int)(n_thread);i+)if(thread_infoi.entity=READER|thread_infoi.entity ='r')/創(chuàng)建讀者進(jìn)程h_Threadi=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(WP_ReaderThread),&thread_infoi,0,&thread_ID);else/創(chuàng)建寫線程h_Threadi=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)(WP_WriterThread),&thread_infoi,0,&thread_ID);/等待所有的線程結(jié)束wait_for_all=WaitForMultipleObjects