Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Взаємодія між потоками
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
КН
Кафедра:
Кафедра ЕОМ
Інформація про роботу
Рік:
2015
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Системне програмне забезпечення
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет «Львівська політехніка»
Кафедра ЕОМ
Лабораторна робота №2
з дисципліни:
«Системне програмне забезпечення»
на тему:
«Взаємодія між потоками»
Тема: «Взаємодія між потоками»
Мета: Засвоїти поняття паралельного виконання «потоків» та освоїти засоби їх синхронізації. Здобути навики синхронізації «потоків» при обробці спільних даних та доступу до ресурсів в операційній системі Windows.
Згідно варіанту було розроблено програму в середовищі Visual Studio, що демонструє використання об’єктів синхронізації заданого числа потоків.
Системний виклик
Варіант
6
Critical Section
3
Mutex
2
Лістинг програми:
Використання CriticalSection( )
#include<windows.h>
#include<windowsx.h>
#include<process.h>
#include <time.h>
#include<iostream>
#include<conio.h>
using namespace std;
#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;
//time_t timestamp;
CRITICAL_SECTION mguard; /* Guard the message block structure */
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 };
static unsigned __stdcall produce (void *);
static unsigned __stdcall produce1 (void *);
static unsigned __stdcall consume (void *);
void MessageFill (MSG_BLOCK *);
void MessageDisplay (MSG_BLOCK *);
int main ()
{
DWORD Status;
UINT ThId;
HANDLE produce_h, consume_h, produce1_h;
/* Initialize the message block CRITICAL SECTION */
InitializeCriticalSection (&mblock.mguard);
/* Create the two threads */
produce_h = (HANDLE)_beginthreadex (NULL, 0, produce, NULL, 0, &ThId);
if (produce_h == NULL)
cout<<"Cannot create producer thread"<<endl;
consume_h = (HANDLE)_beginthreadex (NULL, 0, consume, NULL, 0, &ThId);
if (consume_h == NULL)
cout<<"Cannot create consume thread"<<endl;
/* Wait for the producer and consumer to complete */
Status = WaitForSingleObject (consume_h, INFINITE);
if (Status != WAIT_OBJECT_0)
cout<<"Failed waiting for consumer thread"<<endl;
Status = WaitForSingleObject (produce_h, INFINITE);
if (Status != WAIT_OBJECT_0)
cout<<"Failed waiting for produser threads"<<endl;
Status = WaitForSingleObject (produce1_h, INFINITE);
if (Status != WAIT_OBJECT_0)
cout<<"Failed waiting for produser thread#1"<<endl;
DeleteCriticalSection (&mblock.mguard);
cout<<"Producer and consumer threads have terminated\n";
cout<<"Messages produced: "<<mblock.sequence<<" Consumed: "<<mblock.nCons<<" Known Lost: "<<mblock.nLost<<" "<<endl;
_getch();
return 0;
}
unsigned __stdcall 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(5*1000);
/* Get the buffer, fill it */
EnterCriticalSection (&mblock.mguard);
__try {
if (!mblock.f_stop) {
mblock.f_ready = 0;
MessageFill (&mblock);
mblock.f_ready = 1;
mblock.sequence++;
}
}
__finally { LeaveCriticalSection (&mblock.mguard); }
}
return 0;
}
unsigned __stdcall produce1 (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(5*1000);
/* Get the buffer, fill it */
EnterCriticalSection (&mblock.mguard);
__try {
if (!mblock.f_stop) {
mblock.f_ready = 0;
MessageFill (&mblock);
mblock.f_ready = 1;
mblock.sequence++;
}
}
__finally { LeaveCriticalSection (&mblock.mguard); }
}
return 0;
}
unsigned __stdcall consume (void *arg)
{
DWORD ShutDown = 0;
CHAR command;
/* Consume the NEXT message when prompted by the user */
while (!ShutDown) { /* This is the only thread accessing stdin, stdout */
cout<<endl<<"**Enter 'c' for consume; 's' to stop: "<<endl;
cin>>command;//>>extra;
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)
cout<<"No new messages. Try again later"<<endl;
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 {
cout<<"Illegal command. Try again."<<endl;
}
}
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];
cout<<endl<<"Message number "<<mblock->sequence<<" generated at: "<< GetTickCount()/5000<<endl;
cout<<"First and last entries: "<<mblock->data[0]<<" "<<mblock->data[DATA_SIZE-1]<<endl;
if (tcheck == mblock->checksum)
cout<<"GOOD ->Checksum was validated."<<endl;
else
cout<<"BAD ->Checksum failed. message was corrupted."<<endl;
return;
}
Використання Mutex :
int main(){
//…
mblock.mutex=CreateMutex(NULL,FALSE,L"Mutex");
//…
}
unsigned __stdcall 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(5*1000);
/* Get the buffer, fill it */
DWORD result = WaitForSingleObject(mblock.mutex,1000);
if (result == WAIT_OBJECT_0){
if (!mblock.f_stop) {
mblock.f_ready = 0;
MessageFill (&mblock);
mblock.f_ready = 1;
mblock.sequence++;
ReleaseMutex(mblock.mutex);
}
}
}
return 0;
}
unsigned __stdcall consume (void *arg)
{
DWORD ShutDown = 0;
CHAR command;
/* Consume the NEXT message when prompted by the user */
while (!ShutDown) { /* This is the only thread accessing stdin, stdout */
cout<<endl<<"**Enter 'c' for consume; 's' to stop: "<<endl;
cin>>command;//>>extra;
if (command == 's') {
DWORD result = WaitForSingleObject(mblock.mutex,INFINITE);
if (result == WAIT_OBJECT_0){
ShutDown = mblock.f_stop = 1;
ReleaseMutex(mblock.mutex);
}
} else if (command == 'c') { /* Get a new buffer to consume */
DWORD result = WaitForSingleObject(mblock.mutex,INFINITE);
if (result == WAIT_OBJECT_0){
if (mblock.f_ready == 0)
cout<<"No new messages. Try again later"<<endl;
else {
MessageDisplay (&mblock);
mblock.nCons++;
mblock.nLost = mblock.sequence - mblock.nCons;
mblock.f_ready = 0; /* No new messages are ready */
}
ReleaseMutex(mblock.mutex);
}
} else {
cout<<"Illegal command. Try again."<<endl;
}
}
return 0;
}
Результат виконання програми:
/
Рис.1. Результат виконання програми
Висновок:
Виконуючи дану лабораторну роботу, я дослідив синхронізацію «потоків» при обробці спільних даних та доступу до ресурсів в операційній системі Windows.
22.03.2018 19:03-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора