系统平台实验7-线程同步与多线程编程

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实验7线程同步与多线程编程一、实验目的通过本实验了解和掌握线程的相关知识，使学生（1）了解系统中线程同步的基本原理。（2）了解和熟悉多线程编程及线程访问控制。二、实验内容1.生产者-消费者问题用信号量实现生产者-消费者问题。分析：信号量的考虑这里使用3个信号量，其中两个信号量empty和full分别用于解决生产者和消费者线程之间的同步问题，mutex是用于这两个线程之间的互斥问题。其中empty初始化为N(缓冲区的单元数)，mutex初始化为1，full初始化为0。程序流程如下：1）开始->建立有名管道->打开有名管道->初始化3个信号量->创建消费者和生产者两个线程。2）生产者线程。wait操作(empty)->wait操作（mutex）->写管道->signal操作(full)->signal操作（mutex）。3）消费者线程。请自己实现。源代码：exp71.c#include#include#include#include#include#include#include#include#include#include#defineFIFO"myfifo"#defineN5intlock_var;time_tend_time;charbuf_r[100];定义buf_r数组表示缓冲区sem_tmutex,full,empty;互斥信号量木特性，信号量empty表示缓冲池中空幻吃区适量，full表示满缓冲区适量intfd;voidproducer(void*arg);voidconsumer(void*arg);6 intmain(intargc,char*argv[]){pthread_tid1,id2;pthread_tmon_th_id;intret;end_time=time(NULL)+10;创建管道if((mkfifo(FIFO,0777|O_CREAT)<0)&&(errno!=EEXIST))printf("cannotcreatfifoserver ");printf("Preparingforreadingbytes ");memset(buf_r,0,sizeof(buf_r));打开管道fd=open(FIFO,O_RDWR|O_NONBLOCK,0);if(fd==-1){perror("open");exit(1);}初始化互斥信号和emptyfull缓冲区ret=sem_init(&mutex,0,1);ret=sem_init(&empty,0,N);ret=sem_init(&full,0,0);if(ret!=0){perror("sem_init");}ret=pthread_create(&id1,NULL,(void*)producer,NULL);创建生产者线程创建成功返回0if(ret!=0)perror("pthreadcreate1");ret=pthread_create(&id2,NULL,(void*)consumer,NULL);创建消费者线程创建成功返回0.if(ret!=0)perror("pthreadcreate2");pthread_join(id1,NULL);等待生产者线程结束pthread_join(id2,NULL);等待消费者县城结束exit(0);}voidproducer(void*arg){inti,nwrite;while(time(NULL)6 #includeintvalue=0;void*runner(void*param);intmain(intargc,char*argv[]){intpid;pthread_ttid;定义一个线程标识符pthread_attr_tattr;pid=fork();给父进程fork一个子进程if(pid==0){pthread_attr_init(&attr);初始化进程变量pthread_create(&tid,&attr,runner,NULL);pthread_join(tid,NULL);等待tid线程运行结束，然后开始运行printf("CHILD:value=%d ",value);}elseif(pid>0){wait(NULL);printf("PARENT:value=%d ",value);}}void*runner(void*param)定义一个线程函数{value=5;pthread_exit(0);}实验任务：写出程序运行结果，并给出具体分析（为什么会出现这样的结果），通过这个程序深入理解进程和线程的运行机制。答：程序开始赋值给value为0，而pid进程的运行函数任务是给value赋值为5。然后执行子线程，输出：CHILD:value=5.最后执行父线程输出：PARENT:value=06 三、实验内容及步骤第一：首先创建管道，然后初始化缓冲区，之后打开管道初始化互斥信号量和empty和full缓冲区，最后创建生产者和消费者线程。第二：定义一个线程并初始化为默认值，之后定义一个父进程给父进程fork一个子进程，最后定义一个线程运行程序并运行程序。四心得体会通过这次试验我感觉很多东西都不知道，然后做实验的时候，函数都是自己慢慢查资料的，这次试验至少也让我对进程和线程的结合使用有了更直观的认识。了解了系统中线程同步的基本原理。6