2多线程应用程序设计

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1、2.2多线程应用程序设计一、实验目的了解多线程程序设计的基本原理。学习pthread库函数的使用。二、实验内容读懂pthread.c的源代码，熟悉几个重要的PTHREAD库函数的使用。掌握共享锁和信号量的使用方法。进入/arm2410s/exp/basic/02_pthread目录，运行make产生pthread程序，使用NFS方式连接开发主机进行运行实验。三、预备知识有C语言基础掌握在Linux下常用编辑器的使用掌握Makefile的编写和使用掌握Linux下的程序编译与交叉编译过程四、实验设备及工具硬件：UP

2、-NETARM2410-S嵌入式实验平台，PC机Pentium500以上,硬盘40G以上,内存大于128M。软件：PC机操作系统REDHATLINUX9.0＋MINICOM＋ARM-LINUX开发环境五、实验原理及代码分析1．多线程程序的优缺点多线程程序作为一种多任务、并发的工作方式，有以下的优点：1)提高应用程序响应。这对图形界面的程序尤其有意义，当一个操作耗时很长时，整个系统都会等待这个操作，此时程序不会响应键盘、鼠标、菜单的操作，而使用多线程技术，将耗时长的操作（timeconsuming）置于一个新的线程

3、，可以避免这种尴尬的情况。2)使多CPU系统更加有效。操作系统会保证当线程数不大于CPU数目时，不同的线程运行于不同的CPU上。3)改善程序结构。一个既长又复杂的进程可以考虑分为多个线程，成为几个独立或半独立的运行部分，这样的程序会利于理解和修改。LIBC中的pthread库提供了大量的API函数，为用户编写应用程序提供支持。2．实验源代码与结构流程图本实验为著名的生产者－消费者问题模型的实现，主程序中分别启动生产者线程和消费者线程。生产者线程不断顺序地将0到1000的数字写入共享的循环缓冲区，同时消费者线程不断

4、地从共享的循环缓冲区读取数据。流程图如图2.2.1所示：本实验具体代码如下：/*************************************************Theclassicproducer-consumerexample.*Illustratesmutexesandconditions.*byZoujianguo*2003-12-22*************************************************/#include

5、o.h>#include#include#include"pthread.h"#defineBUFFER_SIZE16/*设置一个整数的圆形缓冲区*/structprodcons{intbuffer[BUFFER_SIZE];/*缓冲区数组*/pthread_mutex_tlock;/*互斥锁*/intreadpos,writepos;/*读写的位置*/pthread_cond_tnotempty;/*缓冲区非空信号*/pthread_cond_tnotfull;/*缓冲区非满

6、信号*/};/*--------------------------------------------------------*//*初始化缓冲区*/voidinit(structprodcons*b){pthread_mutex_init(&b->lock,NULL);pthread_cond_init(&b->notempty,NULL);pthread_cond_init(&b->notfull,NULL);b->readpos=0;b->writepos=0;}/*-------------------

7、-------------------------------------*//*向缓冲区中写入一个整数*/voidput(structprodcons*b,intdata){pthread_mutex_lock(&b->lock);/*等待缓冲区非满*/while((b->writepos+1)%BUFFER_SIZE==b->readpos){printf("waitfornotfull");pthread_cond_wait(&b->notfull,&b->lock);}/*写数据并且指针前移*/b->

8、buffer[b->writepos]=data;b->writepos++;if(b->writepos>=BUFFER_SIZE)b->writepos=0;/*设置缓冲区非空信号*/pthread_cond_signal(&b->notempty);pthread_mutex_unlock(&b->lock);}/*-------------------------