《算法课程设计--进程通信与进程同步机制实现》毕业学术论文.doc

江苏大学 《操作系统》课程设计说明书 设计题目 进程通信与进程同步机制实现 学生姓名 指导老师 学 院 计算机学院 专业班级 软件工程1002班 学号 3100608047 完成时间 2013年1月9日 课程设计题目 某银行提供10个服务窗口（7个对私服务窗口，3个对公服务窗口）和100个供顾客等待的座位。顾客到达银行时，若有空座位，则到取号机上领取一个号，等待叫号。取号机每次仅允许一位顾客使用，有对公和对私两类号，美味顾客只能选取其中一个。当营业员空闲时，通过叫号选取一位顾客，并为其服务。请用P、V操作写出进程的同步算法。 课程设计目的 1、掌握基本的同步与互斥算法，理解银行排队系统操作模型。 2、学习使用Windows 2000/XP中基本的同步对象，掌握相关API的使用方法。 3、了解Windows 2000/XP中多线程的并发执行机制，实现进程的同步与互斥。 三．课程设计要求 ◆学习并理解生产者/消费者模型及其同步/互斥规则； ◆学习了解Windows同步对象及其特性； ◆熟悉实验环境，掌握相关API的使用方法； ◆设计程序，实现生产者/消费者进程(线程)的同步与互斥； ◆提交实验报告。 四．需要了解的知识 1.同步对象 同步对象是指Windows中用于实现同步与互斥的实体，包括信号量(Semaphore)、互斥量(Mutex)、临界区(Critical Section)和事件(Events)等。本实验中使用到信号量、互斥量和临界区三个同步对象。 2.同步对象的使用步骤： ◆创建/初始化同步对象。 ◆请求同步对象，进入临界区(互斥量上锁)。 ◆释放同步对象(互斥量解锁)。 五．需要用到的API函数及相关函数 我们利用Windows SDK提供的API编程实现实验题目要求，而VC中包含有Windows SDK的所有工具和定义。要使用这些API，需要包含堆这些函数进行说明的SDK头文件——最常见的是Windows.h(特殊的API调用还需要包含其他头文件)。 本实验使用到的API的功能和使用方法简单介绍 1、WaitForSingleObject( hSemaphoreChairs , INFINITE ); WaitForSingleObject( hMutex , INFINITE ); 功能——使程序处于等待状态，直到信号量hHandle出现(即其值大于等于1)或超过规定的等待时间 格式 DWORD WaitForSingleObject(HANDLE hHandle, DWORD dwMilliseconds); 参数说明 hHandle——信号量指针。 dwMilliseconds——等待的最长时间(INFINITE为无限等待)。 2、ReleaseMutex( hMutex ); 功能——打开互斥锁，即把互斥量加1。成功调用则返回0 格式 BOOL ReleaseMutex(HANDLE hMutex); ReleaseSemaphore( hSemaphoreShoppers ,1,NULL); 功能——对指定信号量加上一个指定大小的量。成功执行则返回非0值 格式 BOOL ReleaseSemaphore(HANDLE hSemaphore, LONG lReleaseCount, LPLONG lppreviousCount ); 参数说明 hSemaphore——信号量指针。 lReleaseCount——信号量的增量。 lppreviousCount——保存信号量当前值。 3、hShoppersThread = CreateThread ( NULL ,0 , fnTreadFunction ,NULL , 0 ,NULL ); CreateThread 功能——创建一个在调用进程的地址空间中执行的线程 格式 HANDLE CreateThread( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, DWORD dwStackSize, LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress, LPVOID lpParamiter, DWORD dwCreationFlags, Lpdword lpThread ); 参数说明 lpThread