操作系统原理 实验4、5 并发与调度、存储管理.pdf

实验4

并发与调度

4.1WindowsXP线程同步

4.1.1WindowsXP的线程同步

WindowsXP提供的常用对象可分成3类：核心应用服务、线程同步和线程间通

讯。其中，发人员可以使用线程同步对象来协调线程和进程的工作，以使其共享

信息并执行任务。此类对象包括互锁数据、临界段、事件、互斥体和信号等。

多线程编程中关键的一步是保护所有的共享资源，工具主要有互锁函数、临界

段和互斥体等：另一个实质性部分是协调线程使其完成应用程序的任务，为此，可

利用内核中的事件对象和信号。

在进程内或进程间实现线程同步的最方便的方法是使用事件对象，这一组内核

对象允许一个线程对其受信状态进行直接控制见（表4.1）。

而互斥体则是另一个可命名且安全的内核对象，其主要目的是引导对共享资源

的访问。拥有单一访问资源的线程创建互斥体，所有想要访问该资源的线程应该在

实际执行操作之前获得互斥体，而在访问结束时立即释放互斥体，以允许下一个等

待线程获得互斥体，然后接着进行下去。

与事件对象类似，互斥体容易创建、打、使用并清除。利用CreateMulex。API

可创建互斥体，创建时还可以指定一个初始的拥有权标志，通过使用这个标志，只

有当线程完成了资源的所有的初始化工作时，才允许创建线程释放互斥体。

86操作系统原理实验第（二版）

表4.1用于管理事件对象的API

API名称描述

在内核中创建一个新的事件对象。此函数允许有安全性设置、手工还是

CreateEvent()

自动丞置的标志以及初始时已接受还是未接受信号状态的标志

创建对己经存在的事件对象的引用。此API函数需要名称、继承标志和

OpenEventO

所需的访问级别

SctEvcntO将手工重置事件转化为已接受信号状态

ResetEvent()将手工重置事件转化为非接受信号状态

将自动重置事件对象转化为已接受信号状态。当系统释放所有的等待它

PuseEventO

的线程时此种转化立即发生

为了获得互斥体，首先，想要访问调用的线程可使用OpenMutexOAPI来获得指

向对象的句柄；然后，线程将这个句柄提供给一个等待函数。当内核将互斥体对象

发送给等待线程时，就表明该线程获得了互斥体的拥有权。当线程获得拥有权时，

线程控制了对共享资源的访问一一必须设法尽快地放弃互斥体。放弃共享资源时需

要在该对象上调用RcleaseMutcOAPI。然后系统负责将互斥体拥有权传递给下•个等

待着的线程（由到达时间决定顺序）。

4.1.2练习与实验

在本实验中，通过对寻件和互斥体对象的了解，来加深对WindowsXP线程同步

的理解。

1）回顾系统进程、线程的有关概念，加深对WindowsXP线程的理解。

2）了解事件和互斥体对象。

3）逋过分析实验程序，了解管埋事件对象的APE

4）了解在进程中如何使用事件对象。

5）了解在进程中如何使用互斥体对象。

6）了解父进程创建子进程的程序设计方法。

1.工具/准备工作

在开始本实验之前，请回顾教科的相关内容。

需要准备一台运行WindowsXPProessional操作系统的计算机，且该计算机中

需安装VisualC++6.0专业版或企业版。

2.实验内容与步骤

(1)事件对象

清单4-