Лабораторна №2. Лабораторна робота з Системне програмне забезпечення. Робота № 525259

Лабораторна №2

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Інші

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2013

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Системне програмне забезпечення

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Тема: «Взаємодія між потоками» Мета: Засвоїти поняття «процесів» та «потоків» як основних компонентів сучасних операційних систем. Здобути навики створення, керування та знищення «процесів» та «потоків» в операційній системі Windows. Завдання: Відповідно до варіанту (таблиця) модифікувати програму так, щоб замінити об’єкти синхронізації заданого числа потоків Таблиця – Варіанти завдань Системнийвиклик Варіант 5 Critical Section 4 Mutex 3 Semaphores Вікно програми результату дослідження стандартної програми: Текст модифікованої програми: #include "stdafx.h" #include "EvryThng.h" #include <time.h> #include <stdlib.h> #include <locale.h> #define DATA_SIZE 256 typedef struct msg_block_tag { /* Message block */ volatile DWORD f_ready, f_stop; /* ready state flag, stop flag */ volatile DWORD sequence; /* Message block sequence number */ volatile DWORD nCons, nLost; short number; time_t timestamp; CRITICAL_SECTION mguard; /* Guard the message block structure */ HANDLE hMutex; DWORD checksum; /* Message contents checksum */ DWORD data[DATA_SIZE]; /* Message Contents */ } MSG_BLOCK; /* One of the following conditions holds for the message block */ /* 1) !f_ready || f_stop */ /* nothing is assured about the data OR */ /* 2) f_ready && data is valid */ /* && checksum and timestamp are valid */ /* Also, at all times, 0 <= nLost + nCons <= sequence */ /* Single message block, ready to fill with a new message */ MSG_BLOCK mblock = { 0, 0, 0, 0, 0, 0 }; unsigned int WINAPI produce (void *); unsigned int WINAPI consume (void *); unsigned int WINAPI _NULL_ (void *); unsigned int WINAPI _new_ (void *); void MessageFill (MSG_BLOCK *); void MessageDisplay (MSG_BLOCK *); DWORD _tmain (DWORD argc, LPTSTR argv[]) { unsigned int Status, ThId; HANDLE produce_h, consume_h, _null_h,_new_h; /* Initialize the message block CRITICAL SECTION */ InitializeCriticalSection (&mblock.mguard); mblock.number=1; printf("==============[ SYNCHRONIZATION CRITICAL SECTION]===============\n"); /* Create the two threads */ produce_h = (HANDLE)_beginthreadex (NULL, 0, produce, NULL, 0, &ThId); if (produce_h == NULL) printf("Cannot create producer thread"); consume_h = (HANDLE)_beginthreadex (NULL, 0, consume, NULL, 0, &ThId); if (consume_h == NULL) printf("Cannot create consumer thread"); _null_h = (HANDLE)_beginthreadex (NULL, 0, _NULL_, NULL, 0, &ThId); if (_null_h == NULL) printf("Cannot create _NULL_ thread"); _new_h = (HANDLE)_beginthreadex (NULL, 0, _new_, NULL, 0, &ThId); if (_new_h == NULL) printf("Cannot create _new_ thread"); /* Wait for the producer and consumer to complete */ Status = WaitForSingleObject (consume_h, INFINITE); if (Status != WAIT_OBJECT_0) printf("Failed waiting for consumer thread"); Status = WaitForSingleObject (produce_h, INFINITE); if (Status != WAIT_OBJECT_0) printf("Failed waiting for producer thread"); Status = WaitForSingleObject (_null_h, INFINITE); if (Status != WAIT_OBJECT_0) printf("Failed waiting for null thread"); Status = WaitForSingleObject (_new_h, INFINITE); if (Status != WAIT_OBJECT_0) printf("Failed waiting for _new_ thread"); DeleteCriticalSection (&mblock.mguard); _tprintf (_T("Producer, consumer, null and new threads have terminated\n")); _tprintf (_T("Messages produced: %d, Consumed: %d, Known Lost: %d\n"), mblock.sequence, mblock.nCons, mblock.nLost); Sleep(1000); printf("==============[ SYNCRNIZATION MUTEX ]===============\n"); mblock.nCons =0; mblock.f_ready =0; mblock.nLost =0; mblock.sequence =0; mblock.f_stop = 0; mblock.number=2; mblock.hMutex = CreateMutex( NULL, FALSE, NULL ); produce_h = NULL; consume_h = NULL; produce_h = (HANDLE)_beginthreadex (NULL, 0, produce, NULL, 0, &ThId); if (produce_h == NULL) printf("Cannot create producer thread"); consume_h =(HANDLE)_beginthreadex (NULL, 0, consume, NULL, 0, &ThId); if (consume_h == NULL) printf("Cannot create consumer thread"); _null_h = (HANDLE)_beginthreadex (NULL, 0, _NULL_, NULL, 0, &ThId); if (_null_h == NULL) printf("Cannot create _NULL_ thread"); Status = WaitForSingleObject (consume_h, INFINITE); if (Status != WAIT_OBJECT_0) printf("Failed waiting for consumer thread"); Status = WaitForSingleObject (produce_h, INFINITE); if (Status != WAIT_OBJECT_0) printf("Failed waiting for producer thread"); Status = WaitForSingleObject (_null_h, INFINITE); if (Status != WAIT_OBJECT_0) printf("Failed waiting for null thread"); _tprintf (_T("Producer, consumer and null threads have terminated\n")); _tprintf (_T("Messages produced: %d, Consumed: %d, Known Lost: %d\n"), mblock.sequence, mblock.nCons, mblock.nLost); system("pause"); return 0; } unsigned int WINAPI _new_ (void *arg) { while (!mblock.f_stop) { Sleep(1000); EnterCriticalSection (&mblock.mguard); __try { if (!mblock.f_stop) { mblock.sequence=mblock.sequence+100; }} __finally { LeaveCriticalSection (&mblock.mguard); } } return 0; } unsigned int WINAPI _NULL_ (void *arg) { while (!mblock.f_stop) { Sleep(7000); if(mblock.number==1) { EnterCriticalSection (&mblock.mguard); __try { if (!mblock.f_stop) { mblock.nCons =0; mblock.f_ready =0; mblock.nLost =0; mblock.sequence =0; mblock.f_stop = 0; printf("Vsi pokaznuku obnuleni\n"); }} __finally { LeaveCriticalSection (&mblock.mguard); } } else { WaitForSingleObject(mblock.hMutex,INFINITE); __try { if (!mblock.f_stop) { mblock.nCons =0; mblock.f_ready =0; mblock.nLost =0; mblock.sequence =0; mblock.f_stop = 0; printf("Vsi pokaznuku obnuleni\n"); } } __finally { ReleaseMutex(mblock.hMutex); } }} return 0; } unsigned int WINAPI produce (void *arg) /* Producer thread - Create new messages at random intervals */ { srand ((DWORD)time(NULL)); /* Seed the random # generator */ while (!mblock.f_stop) { /* Random Delay */ Sleep(rand()/100); /* Get the buffer, fill it */ if(mblock.number==1) { EnterCriticalSection (&mblock.mguard); __try { if (!mblock.f_stop) { mblock.f_ready = 0; MessageFill (&mblock); mblock.f_ready = 1; mblock.sequence++; }} __finally { LeaveCriticalSection (&mblock.mguard); } } else { WaitForSingleObject(mblock.hMutex,INFINITE); __try{ if (!mblock.f_stop) { mblock.f_ready = 0; MessageFill (&mblock); mblock.f_ready = 1; mblock.sequence++; }} __finally {ReleaseMutex(mblock.hMutex);} } } return 0; } unsigned int WINAPI consume (void *arg) { DWORD ShutDown = 0; int Shut = 0; CHAR command,extra; /* Consume the NEXT message when prompted by the user */ while (!ShutDown) { /* This is the only thread accessing stdin, stdout */ _tprintf (_T("\n**Enter 'c' for consume; 's' to stop: ")); scanf ("%c%c", &command,&extra); if(mblock.number==1) { if (command == 's') { EnterCriticalSection (&mblock.mguard); ShutDown = mblock.f_stop = 1; LeaveCriticalSection (&mblock.mguard); } else if (command == 'c') { /* Get a new buffer to consume */ EnterCriticalSection (&mblock.mguard); __try { if (mblock.f_ready == 0) _tprintf (_T("No new messages. Try again later\n")); else { MessageDisplay (&mblock); mblock.nCons++; mblock.nLost = mblock.sequence - mblock.nCons; mblock.f_ready = 0; /* No new messages are ready */ } } __finally { LeaveCriticalSection (&mblock.mguard); } } else { _tprintf (_T("Illegal command. Try again.\n")); } }else { if (command == 's') { WaitForSingleObject(mblock.hMutex,INFINITE); ShutDown = mblock.f_stop = 1; ReleaseMutex(mblock.hMutex); } else if (command == 'c') { /* Get a new buffer to consume */ WaitForSingleObject(mblock.hMutex,INFINITE); __try { if (mblock.f_ready == 0) _tprintf (_T("No new messages. Try again later\n")); else { MessageDisplay (&mblock); mblock.nCons++; mblock.nLost = mblock.sequence - mblock.nCons; mblock.f_ready = 0; /* No new messages are ready */ } } __finally {ReleaseMutex(mblock.hMutex); } } else { _tprintf (_T("Illegal command. Try again.\n")); }} } extra = 'c'; return 0; } void MessageFill (MSG_BLOCK *mblock) { /* Fill the message buffer, and include checksum and timestamp */ /* This function is called from the producer thread while it */ /* owns the message block mutex */ DWORD i; mblock->checksum = 0; for (i = 0; i < DATA_SIZE; i++) { mblock->data[i] = rand(); mblock->checksum ^= mblock->data[i]; } mblock->timestamp = time(NULL); return; } void MessageDisplay (MSG_BLOCK *mblock) { /* Display message buffer, timestamp, and validate checksum */ /* This function is called from the consumer thread while it */ /* owns the message block mutex */ DWORD i, tcheck = 0; for (i = 0; i < DATA_SIZE; i++) tcheck ^= mblock->data[i]; _tprintf (_T("\nMessage number %d generated at: %s"), mblock->sequence, _tctime (&(mblock->timestamp))); _tprintf (_T("First and last entries: %x %x\n"), mblock->data[0], mblock->data[DATA_SIZE-1]); if (tcheck == mblock->checksum) _tprintf (_T("GOOD ->Checksum was validated.\n")); else _tprintf (_T("BAD ->Checksum failed. message was corrupted\n")); return; } Вікно програми результату: Висновок: На даній лабораторній роботі я засвоїла поняття паралельного виконання «потоків» та освоїла засоби їх синхронізації. Здобула навики синхронізації «потоків» при обробці спільних даних та доступу до ресурсів в операційній системі Windows.

Лабораторна робота Системне програмне забезпечення

alicelia

15.12.2013 19:57

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись