内容发布更新时间 : 2024/10/19 19:39:20星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

计算机与信息学院

操作系统课程设计报告

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一、 开题报告

（一） 该项课程设计的意义；

1. 更加深入的了解读者写者问题的算法； 2. 加深对线程，进程的理解；

3. 加深对“线程同步”概念的理解，理解并应用“信号量机制”； 4. 熟悉计算机对处理机的管理，了解临界资源的访问方式； 5. 了解C++中线程的实现方式，研读API。

（二） 课程设计的任务

多进程/线程编程：读者-写者问题。 ? 设置两类进程/线程，一类为读者，一类为写者； ? 随机启动读者或写者； ? 显示读者或写者执行状态；

? 随着进程/线程的执行，更新显示；

（三） 相关原理及算法描述；

整体概况：

该程序从大体上来分只有两个模块,即“读者优先”和“写者优先”模块.

读者优先：

如果没有写者正在操作，则读者不需要等待，用一个整型变量readcount记录读者数目，用于确定是否释放读者线程，readcount的初值为0.当线程开始调入时.每个读者准备读. 等待互斥信号,保证对readcount 的访问,修改互斥.即readcount++.而当读者线程进行读操作时,则读者数目减少(readcount--).当readcout=0 时，说明所有的读者都已经读完，离开临界区唤醒写者(LeaveCriticalSection(&RP_Write);), 释放互斥信号(ReleaseMutex(h_Mutex)).

还需要一个互斥对象mutex来实现对全局变量Read_count修改时的互斥. 另外，为了实现写-写互斥，需要增加一个临界区对象Write。当写者发出写请求时，必须申请临界区对象的所有权。通过这种方法，可以实现读-写互斥，当Read_count=1时（即第一个读者到来时），读者线程也必须申请临界区对象的所有权

写者优先：

写者优先与读者不同之处在于一旦一个写者到来，它应该尽快对文件进行写操作，如果有一个写者在等待，则新到来的读者不允许进行读操作。为此应当填加一个整形变量write_count，用于记录正在等待的写者的数目，write_count的初值为0.当线程开始调入时.只允许一个写者准备读. 等待互斥信号,保证对write_count 的访问,修改互斥.即write_count++.而当写者线程进行读操作时,则相应写者数目减少(write_count--).当write_count=0 时，说明所有的读者都已经读完，离开临界区唤醒读者,释放互斥信号.

为了实现写者优先，应当填加一个临界区对象read，当有写者在写文件或等待时，读者必须阻塞在read上。

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（四） 开发环境；

VC++6.0

（五） 预期设计目标；

读者-写者问题的读写操作限制（包括读者优先和写者优先）

1.写-写互斥：不能有两个写者同时进行写操作

2.读-写互斥：不能同时有一个线程在读，而另一个线程在写。 3.读-读允许：可以有一个或多个读者在读。

若读者的优先权比写者高, 如果读者申请进行读操作时已有另一个读者正在进行读操作，则该读者可直接开始读操作.不必经过别的操件

若读者的优先权比写者高,如果第一个写者已经占有了文件的时候.则别的读者必需等待该操作完成后.才能开始读操作.

若写者的优先权比读者高, 在一个写者提出要访问文件时，就必须使其尽可能的得到文件，而且不用调配。

完成课程设计的任务，实现读者写者问题的全部要求，同时可以实现“读者优先”和“写者优先”两种情况，有时间的话，争取实现可视化图形界面。

二、 课程设计报告

（一） 课程设计任务、要求、目的；

任务和要求：

多进程/线程编程：读者-写者问题。 ? 设置两类进程/线程，一类为读者，一类为写者； ? 随机启动读者或写者； ? 显示读者或写者执行状态；

? 随着进程/线程的执行，更新显示； 目的：

1 更加深入的了解读者写者问题的算法； 2 加深对线程，进程的理解；

3 加深对“线程同步”概念的理解，理解并应用“信号量机制”； 4 熟悉计算机对处理机的管理，了解临界资源的访问方式； 5 了解C++中线程的实现方式，研读API。

（二） 原理及算法描述；

写者优先原理图：

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