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1、实验一 P、V原语应用分析1、实验目的和要求(1) 了解P、V操作的原理；(2) 了解Windows操作系统中P、V操作的实验函数；(3) P、V操作的应用。实验类型：验证性实验2、实验原理(1) Windows操作系统中P操作对应的函数是：WaitForSingleObject()， 了解此函数的功能；(2) Windows操作系统中V操作对应的函数是：ReleaseSemaphore()，了 解此函数的功能；(3) 实现P、V操作。3、实验一(实验一、二任选一个)1) 内容及步骤有两个线程hThread1和hThread2共同使用一个缓冲区资源buffer，线程 hThread1负责向bu
2、ffer中写入字符，线程hThread2负责从buffer中读取字符， 并显示出来。这样，线程hThread1对缓冲区buffer的写操作Write()和线程 hThread2对缓冲区buffer的读操作Read()就需要互斥使用缓冲区资源buffer 了。为了让Write()每次写入的字stri (i=0.4)一定能被唯一地Read() 一 次，需要把缓冲区buffer的使用看做对两个资源的操作：缓冲区buffer满和缓 冲区buffer空。这样，需要定义两个信号量semaphore和semaphore2，分别控制对缓冲 区buffer满”和“缓冲区buffer空”这两个资源的互斥使用。只有
3、缓冲区空时 可以Write()，缓冲区满时可以Read()。2) 实验源程序代码#include#include/定义两个线程函数Write()和Read()/ Read()、Write()函数分别使用 VC+ 的 P、V 操作 WaitForSingleObject() 和 ReleaseSemaphore()DWORD WINAPI Write(LPVOID lpParameter);DWORD WINAPI Read(LPVOID lpParameter);/缓冲区资源unsigned char buffer;/两个信号量，分别使用缓冲区buffer的两个资源：满和空/ semaphor
4、e表示缓冲区buffer满，初始值为0，最大值为1/ semaphore2表示缓冲区buffer空，初始值为1，最大值为1HANDLE semaphorel;HANDLE semaphore2;线程句柄HANDLE hThreadl;HANDLE hThread2;void main()(/ buffer 清空buffer=；/创建信号量semaphorel二CreateSemaphore(NULL,0,1,NULL);semaphore2=CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL);/创建线程hThread1二CreateThread(NULL,0,Write,NULL,0
5、,NULL);hThread2二CreateThread(NULL,0,Read,NULL,0,NULL);/在子线程执行完前主线程不能退出，否则显示结果异常Sleep(10000);/关闭句柄CloseHandle(Write);CloseHandle(Read);/释放信号量CloseHandle(semaphorel);CloseHandle(semaphore2);/线程1对应的p函数实体：缓冲区buffer写操作DWORD WINAPI Write(LPVOID lpParameter)(unsigned char str6=Hello;int i=0;for (i=0;i5;i+)
6、(/等待缓冲区空WaitForSingleObject( semaphore2, INFINITE );/缓冲区空时，向缓冲区写入数据buffer=stri;/通知缓冲区满ReleaseSemaphore( semaphore, 1, NULL );return 0;/线程2对应的V函数实体：缓冲区buffer读操作DWORD WINAPI Read(LPVOID lpParameter)(int i=1;unsigned char c;for (i=1;i=5;i+)(/ 等待缓冲区满WaitForSingleObject( semaphorel, INFINITE);/从缓存buffer获
7、取数据c=buffer;/输出从缓冲区buffer取出的数据coutc;/通知缓冲区空ReleaseSemaphore( semaphore2, 1, NULL );/回车换行coutendl;return 0;5、实验二(实验一、二任选一个)桌上有一空盘，允许存放一只水果。爸爸可向盘中放苹果，也可 向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规 定当盘空时一次只能放一只水果供吃者取用，请用P、V原语实现爸 爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。分析在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，盘中一次只能 放一个水果。当盘子为空时，爸爸可将一个水果放入果盘中。若放入 果盘中的是桔子，则允
8、许儿子吃，女儿必须等待；若放入果盘中的是 苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待。本题实际上是生产者-消费者 问题的一种变形。这里，生产者放入缓冲区的产品有两类，消费者也 有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。解：在本题中，应设置三个信号量S、So、Sa，信号量S表示盘子是否为空，其初值为l；信号量So表示盘中是否有桔子，其初值为0；信号量Sa表示盘中是否有苹果，其初值为0。同步描述如下：int S = 1;int Sa=0;int So=0;main()(cobeginfather();/* 父亲进程 */son();/*儿子进程*/daughter();/* 女儿进程*/coendfather()(while(1)(P(S);将水果放入盘中；if (放入的是桔子)V(So);else V(Sa);son()(while(1)(P(So);从盘中取出桔子；V(S);吃桔子；daughter()(while(1)(P(Sa);从盘中取出苹果;V(S);吃苹果;
