操作系統(tǒng)課程設計采用讀寫平等策略的讀者寫者問題完整版內含代碼

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上操作系統(tǒng)課程設計采用讀寫平等策略的讀者寫者問題完整版內含代碼專心-專注-專業(yè)淮北師范大學課 程 設 計 采用讀寫平等策略的讀者寫者問題 學 號： 姓 名： 專 業(yè)： 指導教師： 日 期： 目錄 1.5 時間安排. 4 第1部分 課設簡介1.1 課程設計題目采用讀寫平等策略的讀者寫者問題1.2 課程設計目的操作系統(tǒng)課程設計是計算機專業(yè)重要的教學環(huán)節(jié)，它為學生提供了一個既動手又動腦，將課本上的理論知識和實際有機的結合起來，獨立分析和解決實際問題的機會。1）進一步鞏固和復習操作系統(tǒng)的基礎知識。2）培養(yǎng)學生結構化程序、模塊化程序設計的方法和能力。3）提高學生調試程序的技巧和軟

2、件設計的能力。4）提高學生分析問題、解決問題以及綜合利用C語言進行課程設計的能力。1.3 課程設計內容用高級語言編寫和調試一個采用“讀寫平等”策略的“讀者-寫者”問題的模擬程序。1.4 課程設計要求1）讀者與寫者至少包括ID、進入內存時間、讀寫時間三項內容，可在界面上進行輸入。2) 讀者與寫者均有兩個以上，可在程序運行期間進行動態(tài)增加讀者與寫者。3) 可讀取樣例數(shù)據(jù)（要求存放在外部文件中），進行讀者/寫者、進入內存時間、讀寫時間的初始化。4) 要求將運行過程用可視化界面動態(tài)顯示，可隨時暫停，查看閱覽室中讀者/寫者數(shù)目、讀者等待隊列、讀寫時間、等待時間。5) 讀寫策略：讀寫互斥、寫寫互斥、讀寫平

3、等（嚴格按照讀者與寫者到達的順序進入閱覽室，有寫著到達，則阻塞后續(xù)到達的讀者；有讀者到達，則阻塞后續(xù)到達的寫者）。1.5 時間安排 1）分析設計貯備階段 （1 天） 2）編程調試階段 （7 天） 3）寫課程設計報告、考核（2 天） 第2部分 實驗原理分析2.1問題描述 有一個被許多進程共享的數(shù)據(jù)區(qū)，這個數(shù)據(jù)區(qū)能夠是一個文件，或者主存的一塊空間，甚至能夠是一組處理器寄存器。有一些只讀取這個數(shù)據(jù)區(qū)的進程reader和一些只往數(shù)據(jù)區(qū)中寫數(shù)據(jù)的進程writer以下假設共享數(shù)據(jù)區(qū)是文件。這些讀者和寫者對數(shù)據(jù)區(qū)的操作必須滿足以下條件：讀讀允許；讀寫互斥；寫寫互斥。這些條件具體來說就是：1）任意多的讀進程能

4、夠同時讀這個文件；2）一次只允許一個寫進程往文件中寫；3）如果一個寫進程正在往文件中寫，禁止任何讀進程或寫進程訪問文件；4）寫進程執(zhí)行寫操作前，應讓已有的寫者或讀者全部退出。這說明當有讀者在讀文件時不允許寫者寫文件。2.2算法思想 三個線性鏈表，分別為h1、h2、h3。h1為寫入序列，h2為就緒序列，h3為執(zhí)行序列。其中h1用來存放輸入進去的讀者和寫者的信息，h2根據(jù)讀入內存的時間將h1中的讀者寫者的信息進行排序，并將排完序的讀者與寫者信息存在h2中，把h2的內容調入到執(zhí)行序列h3中，從而執(zhí)行要求的內容。 2.3主要功能模塊流程圖開始ready(int i)typereader()rwrite

5、r ()wruntime+runtime=needtime離開h3h1=Null&h2=Null&h3=NullYN i+Y結束第3部分 主要的功能模塊 3.1 數(shù)據(jù)結構 主要的數(shù)據(jù)結構及數(shù)據(jù)：int Wmutex=1;/互斥讀寫的信號量int readcount=0; /讀者數(shù)目struct process/進程結構體int ID; /進程序號char type; /進程類別(判斷是讀者還是寫者)int starttime; /進程開始時間int needtime; /進程讀寫需要的時間int runtime; /進程在內存中已運行的時間struct process *next;proces

6、s *h1=NULL,*h2=NULL,*h3=NULL;/三個鏈表函數(shù)成員：void input()/輸入信息函數(shù)void main()/主函數(shù)void choose()/選擇函數(shù)void ready(int i)/進入就緒隊列函數(shù)int wait(int &a)/等待隊列函數(shù)void reader()/讀寫平等下的讀者信息函數(shù)void writer()/讀寫平等下的寫者信息函數(shù)void add(int i)/動態(tài)增加函數(shù)void print(int i)/輸出函數(shù)void leave()/離開執(zhí)行隊列3.2 測試用例及運行結果運行程序進入界面后，選擇1，運行界面如圖1-1；選擇2，運行完后

7、查看文件顯示如圖1-2；選擇3查看信息，運行界面如圖1-3；在執(zhí)行過程中按下s能夠暫停進程的執(zhí)行，在進程暫停的情況下，按下a能夠增加進程，運行結果如圖1-4所示。 圖 1-1圖1-2圖1-3圖1-4第4部分 源代碼#include #include #include #include windows.hint Wmutex=1;/互斥讀寫的信號量int readcount=0; /讀者數(shù)目void input();void main();struct processint ID; /進程序號char type; /進程類別(判斷是讀者還是寫者)int starttime; /進程開始時間int

8、 needtime; /進程讀寫需要的時間int runtime; /進程在內存中已運行的時間struct process *next;process *h1=NULL,*h2=NULL,*h3=NULL;void choose()/選擇 int a;process *p,*q;q=h1=(process *)malloc(sizeof(process);FILE *fp; scanf(%d,&a);switch(a)case 1: /手動輸入 int i,j; printf(tt輸入進程數(shù):); fp=fopen(file.txt,w+);scanf(%d,&i); fprintf(fp,%

9、dn,i);for(j=1;i0;i-,j+)p=(process *)malloc(sizeof(process);q-next=p;printf(tt第%d個進程:n,j);printf(tt進程序號t讀或寫tt開始時間t執(zhí)行時間ntt); scanf(%d %c %d %d,&p-ID,&p-type,&p-starttime,&p-needtime);fprintf(fp,%d %c %d %dn,p-ID,p-type,p-starttime,p-needtime);printf(n);p-runtime=0;q=q-next;p-next=NULL;fclose(fp);p=h1;

10、h1=h1-next;p-next=NULL;free(p);break;case 2: /文件讀入if(fp=fopen(file.txt,r)=NULL)printf(文件打開失敗!n); system(pause); system(cls); main();fscanf(fp,%d,&i); for(j=1;i0;i-,j+)p=(process *)malloc(sizeof(process);q-next=p;fscanf(fp,%d %c %d %d,&p-ID,&p-type,&p-starttime,&p-needtime); p-runtime=0;q=q-next;p-ne

11、xt=NULL;fclose(fp);p=h1;h1=h1-next;p-next=NULL;free(p); break; case 3: int k; if(fp=fopen(file.txt,r)=NULL)printf(文件打開失敗!n); system(pause); system(cls); main(); printf(tt進程序號t讀或寫tt開始時間t執(zhí)行時間n); fscanf(fp,%d,&i); k=0; for(j=0;i0;i-,j+) p=(process *)malloc(sizeof(process);q-next=p;fscanf(fp,%d %c %d %d

12、,&p-ID,&p-type,&p-starttime,&p-needtime);if(p-type=r|p-type=R) k+; printf(tt%dtt%ctt%dtt%dn,p-ID,p-type,p-starttime,p-needtime);p-runtime=0;q=q-next;p-next=NULL; j=j-k; printf(tt讀者數(shù)目:); printf(t%dn,k); printf(tt寫者數(shù)目:); printf(t%dn,j);fclose(fp); p=h1;h1=h1-next;p-next=NULL;free(p); system(pause); sy

13、stem(cls); main();break; case 4: exit(0); default :printf(tt您輸入的有錯誤，請重新輸入:n);system(pause); system(cls); main();void input() /輸入函數(shù)printf(tt*讀寫平等策略*n);printf(ttt1.請輸入進程信息n);printf(ttt2.文件載入進程信息n); printf(ttt3.查看進程信息n);printf(ttt4.退出n);printf(tt*n);printf(tt請選擇:); choose();void ready(int i) /進入就緒隊列pro

14、cess *p,*q,*j,*k;p=h1;q=h2;int t=0;if(h2=NULL)q=h2=(process *)malloc(sizeof(process);q-next=NULL;t=1;elsewhile(q-next!=NULL)q=q-next;j=(process *)malloc(sizeof(process);j-next=head1;while(h1-starttime=i)q-next=head1;h1=h1-next;q=q-next;q-next=NULL;j-next=head1;if(h1=NULL)break;p=h1;while(p!=NULL)if(

15、p-starttime=i)k=j;while(k-next!=p)k=k-next;k-next=p-next;q-next=p;q=q-next;p=p-next;q-next=NULL;elsep=p-next;h1=j-next;j-next=NULL;free(j);if(t=1)p=h2;h2=h2-next;p-next=NULL;free(p);int wait(int &a) a-;if(anext=NULL;t=1;elsewhile(p-next!=NULL)p=p-next;if(readcount0)p-next=h2;h2=h2-next;p=p-next;p-ne

16、xt=NULL;readcount+;if(readcount=0)&(wait(Wmutex)=1)p-next=h2;h2=h2-next;p=p-next;p-next=NULL;readcount+;else Wmutex+;if(t=1)p=h3;h3=h3-next;p-next=NULL;free(p);void writer() /讀寫平等下的寫者信息if(wait(Wmutex)=1)&(head3=NULL)h3=h2;h2=h2-next;h3-next=NULL;else Wmutex+;void add(int i) /動態(tài)增加process *p,*q;int a;

17、p=head1;q=(process *)malloc(sizeof(process);printf(tt進程序號:);scanf(%d,&q-ID); printf(ttt讀或寫:);fflush(stdin);scanf(%c,&q-type);printf(tt開始時間:);scanf(%d,&a);q-starttime=a+i;printf(tt執(zhí)行時間:);scanf(%d,&q-needtime);q-runtime=0;q-next=NULL;if(h1!=NULL)while(p-next!=NULL)p=p-next;p-next=q;elseh1=q;void print

18、(int i) /輸出函數(shù)process *p;p=h3;while(p!=NULL)p-runtime+;p=p-next;printf(ntt執(zhí)行 %d :n,i);printf(tt執(zhí)行隊列: );p=h3;if(p=NULL)printf();elsewhile(p!=NULL)printf(%d ,p-ID);p=p-next;printf(ntt等待隊列: );p=h2;if(p=NULL)printf();elsewhile(p!=NULL)printf(%d,p-ID);p=p-next;printf(n);void leave() /離開執(zhí)行隊列process *p,*q;p

19、=q=(process *)malloc(sizeof(process);p-next=NULL;while(h3!=NULL)if(h3-needtime!=h3-runtime)p-next=h3;p=p-next;elseif(h3-type=r)|(h3-type=R)readcount-; if(readcount=0)Wmutex=1; else signal(Wmutex);h3=h3-next;p-next=NULL;h3=q-next;q-next=NULL;free(q); void main()int i=0;input();while(h1!=NULL)|(h2!=NULL)|(h3!=NULL)i+;if(h1!=NULL)ready(i);if(h2!=NULL)while(h2-type=r)reader();if(h3!=NULL)