操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)——讀者寫者問題

1、<p>　　操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)——讀者寫者問題</p><p><b>　　一、實(shí)習(xí)要求</b></p><p>　　在windows 2000環(huán)境下，創(chuàng)建一個(gè)控制臺(tái)進(jìn)程，此進(jìn)程包含n個(gè)線程。用這n個(gè)線程來表示n個(gè)讀者或?qū)懻摺Ｃ總€(gè)線程按相應(yīng)測(cè)試數(shù)據(jù)文件(后面有介紹)的要求進(jìn)行讀寫操作。用信號(hào)量機(jī)制分別實(shí)現(xiàn)讀者優(yōu)先和寫者優(yōu)先的讀者—寫者問題。</p>

2、<p>　　讀者—寫者問題的讀寫操作限制(包括讀者優(yōu)先和寫者優(yōu)先)：</p><p>　　1)寫—寫互斥，即不能有兩個(gè)寫者同時(shí)進(jìn)行寫操作。</p><p>　　2)讀—寫互斥，即不能同時(shí)有一個(gè)線程在讀，而另一個(gè)線程在寫。</p><p>　　3)讀—讀允許，即可以有一個(gè)或多個(gè)讀者在讀。</p><p>　　讀者優(yōu)先的附加限制：如

3、果一個(gè)讀者申請(qǐng)進(jìn)行讀操作時(shí)已有另一個(gè)讀者正在進(jìn)行讀操作，則該讀者可直接開始讀操作。</p><p>　　寫者優(yōu)先的附加限制：如果一個(gè)讀者申請(qǐng)進(jìn)行讀操作時(shí)已有另一寫者在等待訪問共享資源，則該讀者必須等到?jīng)]有寫者處于等待狀態(tài)后才能開始讀操作。</p><p>　　運(yùn)行結(jié)果顯示要求：要求在每個(gè)線程創(chuàng)建、發(fā)出讀寫操作申請(qǐng)、開始讀寫操作和結(jié)束讀寫操作時(shí)分別顯示一行提示信息，以確定所有處理都遵守相應(yīng)的

4、讀寫操作限制。</p><p>　　二、測(cè)試數(shù)據(jù)文件格式</p><p>　　測(cè)試數(shù)據(jù)文件包括n行測(cè)試數(shù)據(jù)，分別描述創(chuàng)建的n個(gè)線程是讀者還是寫者，以及讀寫操作的開始時(shí)間和持續(xù)時(shí)間。每行測(cè)試數(shù)據(jù)包括四個(gè)字段，各個(gè)字段間用空格分隔。第—字段為—個(gè)正整數(shù)，表示線程序號(hào)。第二字段表示相應(yīng)線程角色，R表示讀者，W表示寫者。第三字段為一個(gè)正數(shù)，表示讀寫操作的開始時(shí)間：線程創(chuàng)建后，延遲相應(yīng)時(shí)間(單位為秒

5、)后發(fā)出對(duì)共享資源的讀寫申請(qǐng)。第四字段為一個(gè)正數(shù)，表示讀寫操作的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)線程讀寫申請(qǐng)成功后，開始對(duì)共享資源的讀寫操作，該操作持續(xù)相應(yīng)時(shí)間后結(jié)束，并釋放共享資源。</p><p>　　下面是—個(gè)測(cè)試數(shù)據(jù)文件的例子：</p><p><b>　　1 R 3 5</b></p><p><b>　　2 W 4 5</b>&l

6、t;/p><p><b>　　3 R 5 2</b></p><p><b>　　4 R 6 5</b></p><p><b>　　5 W 5.1 3</b></p><p>　　注意 在創(chuàng)建數(shù)據(jù)文件時(shí)，由于涉及到文件格式問題，最好在記事本中手工逐個(gè)鍵入數(shù)據(jù)，而不要拷貝粘貼數(shù)據(jù)

7、，否則，本示例程序運(yùn)行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)不可預(yù)知的錯(cuò)誤。</p><p><b>　　三、實(shí)習(xí)分析</b></p><p>　　可以將所有讀者和所有寫者分別存于一個(gè)讀者等待隊(duì)列和一個(gè)寫者等待隊(duì)列中，每當(dāng)讀允許時(shí)，就從讀者隊(duì)列中釋放一個(gè)或多個(gè)讀者線程進(jìn)行讀操作；每當(dāng)寫允許時(shí)，就從寫者隊(duì)列中釋放一個(gè)寫者進(jìn)行寫操作。</p><p><b>　　

8、1.讀者優(yōu)先</b></p><p>　　讀者優(yōu)先指的是除非有寫者在寫文件，否則讀者不需要等待。所以可以用—個(gè)整型變量readcount記錄當(dāng)前的讀者數(shù)目，用于確定是否需要釋放正在等待的寫者線程(當(dāng)readcount=0時(shí)，表明所有的讀者讀完，需要釋放寫者等待隊(duì)列中的一個(gè)寫者)。每一個(gè)讀者開始讀文件時(shí)，必須修改readcount變量。因此需要一個(gè)互斥對(duì)象mutex來實(shí)現(xiàn)對(duì)全局變量readcount修改

9、時(shí)的互斥。</p><p>　　另外，為了實(shí)現(xiàn)寫—寫互斥，需要增加一個(gè)臨界區(qū)對(duì)象RP_Write。當(dāng)寫者發(fā)出寫請(qǐng)求時(shí)，必須申請(qǐng)臨界區(qū)對(duì)象的所有權(quán)。通過這種方法，也可以實(shí)現(xiàn)讀—寫互斥、當(dāng)readcount=1時(shí)(即第一個(gè)讀者到來時(shí))，讀者線程也必須申請(qǐng)臨界區(qū)對(duì)象的所有權(quán)。</p><p>　　當(dāng)讀者擁有臨界區(qū)的所有權(quán)時(shí)，寫者阻塞在臨界區(qū)對(duì)象RP_Write上。當(dāng)寫者擁有臨界區(qū)的所有權(quán)時(shí)，第一

10、個(gè)讀者判斷完“readcount= =1”后阻塞在write上，其余的讀者由于等待對(duì)readcount的判斷，阻塞在mutex上。</p><p>　　2.寫者優(yōu)先（請(qǐng)根據(jù)自己編寫的寫者優(yōu)先程序進(jìn)行分析）</p><p>　　四、相關(guān)API函數(shù)說明</p><p>　　1.CreateThread</p><p><b>　　函數(shù)功

11、能：</b></p><p>　　該函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)在調(diào)用進(jìn)程的地址空間中執(zhí)行的線程。</p><p><b>　　函數(shù)原型：</b></p><p>　　HANDLE CreateThread (LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes,</p><p>　　DWORD

12、dwStackSize, LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress,</p><p>　　LPVOID lpParameter, DWORD dwCreationFlags, LPDWORD lpThreadId);</p><p><b>　　參數(shù)：</b></p><p>　　·lpThreadA

13、ttributes：指向一個(gè)LPSECURITY_ATTRIBUTES結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)決定了返回的句柄是否可被子進(jìn)程繼承。若lpThreadAttributes為NULL，則句柄不能被繼承。</p><p>　　在Windows NT中該結(jié)構(gòu)的lpSecurityDescriptor成員定義了新進(jìn)程的安全性描述符。若lpThreadAttributes為NULL。則線程獲得—個(gè)默認(rèn)的安全性描述符。</p>

14、<p>　　·dwStackSize：定義原始堆棧提交時(shí)的大小(按字節(jié)計(jì))。系統(tǒng)將該值舍入為最近的頁(yè)。若該值為0，或小于默認(rèn)時(shí)提交的大小，默認(rèn)情況是使用與調(diào)用線程同樣的大?。嗟男畔?，請(qǐng)看Thread Stack Size。</p><p>　　·lpStartAddress：指向一個(gè)LPTHREAD_START_ROUTINE類型的應(yīng)用定義的函數(shù)，該線程執(zhí)行此函數(shù)。該指針還表

15、示遠(yuǎn)程進(jìn)程中線程的起始地址。該函數(shù)必須存在于遠(yuǎn)程進(jìn)程中。</p><p>　　·lpParameter：定義一個(gè)傳遞給該進(jìn)程的32位值。</p><p>　　·dwCreationFlags：定義控制進(jìn)程創(chuàng)建的附加標(biāo)志。若定義了CREATE_SUSPENDED標(biāo)志，線程創(chuàng)建時(shí)處于掛起狀態(tài)，并且直到ResumeThread函數(shù)調(diào)用時(shí)才能運(yùn)行。若該值為0，則該線程在創(chuàng)建后立

16、即執(zhí)行。</p><p>　　·lpThreadId：指向—個(gè)32位值，它接收該線程的標(biāo)識(shí)符。</p><p><b>　　返回值：</b></p><p>　　若函數(shù)調(diào)用成功，返回值為新線程的句柄；若函數(shù)調(diào)用失敗，返回值為NULL。</p><p><b>　　備注：</b></p

17、><p>　　新進(jìn)程的句柄創(chuàng)建時(shí)設(shè)為THREAD_ALL_ACCESS訪問權(quán)限。若未提供安全性描述符，則該句柄可被任何要求一個(gè)線程對(duì)象句柄的函數(shù)所使用。若提供了安全性描述符，則以后使用該句柄時(shí)，將在授權(quán)訪問以前執(zhí)行訪問檢查。若訪問檢查拒絕訪問，則請(qǐng)求進(jìn)程不能使用該句柄獲得對(duì)該線程的訪問。</p><p>　　線程從lpStartAddress參數(shù)定義的函數(shù)處開始執(zhí)行。若該函數(shù)返回，系統(tǒng)將默認(rèn)地

18、認(rèn)為以調(diào)用ExitThread函數(shù)的方法終止該線程。使用GetExitcodeThread函數(shù)來獲得線程的返回值。</p><p>　　線程創(chuàng)建時(shí)擁有THREAD_PRIORITY_NORMAL優(yōu)先權(quán)。使用GetThreadPriority和SetThreadPriority函數(shù)可以獲得和設(shè)置線程的優(yōu)先權(quán)值。</p><p>　　一個(gè)線程終止時(shí)。該線程對(duì)象被設(shè)為發(fā)信號(hào)狀態(tài)，以滿足在該對(duì)象上

19、等待的所有進(jìn)程。</p><p>　　一個(gè)線程對(duì)象始終存在于系統(tǒng)中，直到該線程終止，且它所有的句柄都已通過調(diào)用CloseHandle函數(shù)關(guān)閉。</p><p>　　2.ExitThread</p><p><b>　　函數(shù)功能：</b></p><p>　　該函數(shù)結(jié)束一個(gè)線程。</p><p>&

20、lt;b>　　函數(shù)原型：</b></p><p>　　VOID ExitThread （DWORD dwExitCode）；</p><p><b>　　參數(shù)：</b></p><p>　　·dwExitCode：定義調(diào)用線程的退出代碼。使用GetExitCodeThread函數(shù)來檢測(cè)一個(gè)線程的退出代碼。</p

21、><p><b>　　返回值：無(wú)。</b></p><p><b>　　備注：</b></p><p>　　調(diào)用ExitThread函數(shù)，是結(jié)束—個(gè)線程的較好的方法。調(diào)用該函數(shù)后(或者直接地調(diào)用，或者從一個(gè)線程過程返回)，當(dāng)前線程的堆棧取消分配，線程終止。若調(diào)用該函數(shù)時(shí)，該線程為進(jìn)程的最后一個(gè)線程，則該線程的進(jìn)程也被終止。&l

22、t;/p><p>　　線程對(duì)象的狀態(tài)變?yōu)榘l(fā)信號(hào)狀態(tài)，以釋放所有正在等待該線程終止的其他線程。線程的終止?fàn)顟B(tài)從STILL_ACTIVATE變?yōu)閐wExitCode參數(shù)的值。</p><p>　　線程結(jié)束時(shí)不必從操作系統(tǒng)中移去該線程對(duì)象。當(dāng)線程的最后一個(gè)句柄關(guān)閉時(shí)，該線程對(duì)象被刪除。</p><p><b>　　3.Sleep</b></p>

23、;<p><b>　　函數(shù)功能：</b></p><p>　　該函數(shù)對(duì)于指定的時(shí)間間隔掛起當(dāng)能的執(zhí)行線程。</p><p><b>　　函數(shù)原型：</b></p><p>　　VOID Sleep (DWORD dwMulliseconds)；</p><p><b>　　參

24、數(shù)：</b></p><p>　　·dwMilliseconds：定義掛起執(zhí)行線程的時(shí)間，以毫秒(ms)為單位。取值為0時(shí)，該線程將余下的時(shí)間片交給處于就緒狀態(tài)的同一優(yōu)先級(jí)的其他線程。若沒有處于就緒狀態(tài)的同一優(yōu)先級(jí)的其他線程，則函數(shù)立即返回，該線程繼續(xù)執(zhí)行。若取值為INFINITE則造成無(wú)限延遲。</p><p><b>　　返回值：</b>&l

25、t;/p><p><b>　　該函數(shù)沒有返回值。</b></p><p><b>　　備注：</b></p><p>　　一個(gè)線程可以在調(diào)用該函數(shù)時(shí)將睡眠時(shí)間設(shè)為0ms，以將剩余的時(shí)間片交出。</p><p>　　4.CreateMutex</p><p><b>　　

26、函數(shù)功能：</b></p><p>　　該函數(shù)創(chuàng)建有名或者無(wú)名的互斥對(duì)象。</p><p><b>　　函數(shù)原型：</b></p><p>　　HANDLE CreateMutex (LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes,</p><p>　　BOOL bInitia

27、lOwner, LPCTSTR lpName);</p><p><b>　　參數(shù)：</b></p><p>　　·lpMutexAttributes：指向SECURITY_ATTRIBUTES結(jié)構(gòu)的指針，該結(jié)構(gòu)決定子進(jìn)程是否能繼承返回句柄。如果lpMutexAttributes為NULL，那么句柄不能被繼承。</p><p>　　在

28、Windows NT中該結(jié)構(gòu)的LpSecuriyDescriptor成員指定新互斥對(duì)象的安全描述符。如果lpMutexAttributes為NULL，那么互斥對(duì)象獲得默認(rèn)的安全描述符。</p><p>　　·bInitialOwner：指定互斥對(duì)象的初始所屬身份。如果該值為TRUE，并且調(diào)用者創(chuàng)建互斥對(duì)象，那么調(diào)用線程獲得互斥對(duì)象所屬身份。否則，調(diào)用線程不能獲得互斥對(duì)象所屬身份。判斷調(diào)用者是否創(chuàng)建互斥對(duì)

29、象清參閱返回值部分。</p><p>　　·lpName：指向以NULL結(jié)尾的字符串，該字符串指定了互斥對(duì)象名。該名字的長(zhǎng)度小于MAX_PATH且可以包含除反斜線(＼)路徑分隔符以外的任何字符。名字是區(qū)分大小寫的。</p><p>　　如果lpName與已存在的有名互斥對(duì)象名相匹配，那么該函數(shù)要求用MUTEX_ALL_ACCESS權(quán)限訪問已存在的對(duì)象。在這種情況下，由于參數(shù)bIn

30、itialOwner已被創(chuàng)建進(jìn)程所設(shè)置，該參數(shù)被忽略。如果參數(shù)lpMutexAttributes不為NULL，它決定句柄是否解除繼承，但是其安全描述符成員被忽略。</p><p>　　如果lpName為NULL，那么創(chuàng)建的互斥對(duì)象無(wú)名。</p><p>　　如果lpName與已存在的事件、信號(hào)量、可等待定時(shí)器、作業(yè)或者義件映射對(duì)象的名字相匹配，那么函數(shù)調(diào)用失敗，并且 GetLastErro

31、r函數(shù)返回ERROR_ALREADY_HANDLE,其原因是這些對(duì)象共享相同的名字空間。</p><p><b>　　返回值：</b></p><p>　　如果函數(shù)調(diào)用成功，返回值是互斥對(duì)象句柄；如果函數(shù)調(diào)用之前，有名互斥對(duì)象已存在，那么函數(shù)給已存在的對(duì)象返回一個(gè)句柄，并且函數(shù)GetLastError返回ERROR_ ALREADY_EXISTS。否則，調(diào)用者創(chuàng)建互斥

32、對(duì)象。</p><p>　　如果函數(shù)調(diào)用失敗，則返回值為NULL。若想獲得更多錯(cuò)誤信息，請(qǐng)調(diào)用GetLastError函數(shù)。</p><p><b>　　備注：</b></p><p>　　由函數(shù)CreateMutex返回的句柄有MUTEX_ALL_ACCESS權(quán)限可以去訪問新的互斥對(duì)象，并且可用在請(qǐng)求互斥對(duì)象句柄的任何函數(shù)中。</p&g

33、t;<p>　　調(diào)用進(jìn)程中的任何線程可以在調(diào)用等待函數(shù)時(shí)指定互斥對(duì)象句柄。當(dāng)指定對(duì)象的狀態(tài)為信號(hào)態(tài)時(shí)。返回單對(duì)象等待函數(shù)。當(dāng)任何一個(gè)或者所有的互斥對(duì)象都為信號(hào)態(tài)時(shí)，返回多對(duì)象等待函數(shù)指令。等待函數(shù)返回后，等待的線程被釋放，繼續(xù)向下執(zhí)行。</p><p>　　當(dāng)一個(gè)互斥對(duì)象不被任何線程擁有時(shí)，處于信號(hào)態(tài)。創(chuàng)建該對(duì)象的線程可以使用bInitialOwner標(biāo)志來請(qǐng)求立即獲得對(duì)該互斥對(duì)象的所有權(quán)。否則，線

34、程必須使用等待函數(shù)來請(qǐng)求所有權(quán)。當(dāng)互斥對(duì)象處于信號(hào)態(tài)，等待的線程獲得對(duì)該對(duì)象的所有權(quán)時(shí)，此互斥對(duì)象的狀態(tài)被設(shè)置為非信號(hào)態(tài)，等待函數(shù)返回。任意時(shí)刻，僅有一個(gè)線程能擁有該互斥對(duì)象．線程可以使用ReleaseMutex函數(shù)來釋放對(duì)這個(gè)互斥對(duì)象的所有權(quán)。</p><p>　　總線程已經(jīng)擁有了—個(gè)互斥對(duì)象，那么它可以重復(fù)調(diào)用等待函數(shù)而不會(huì)發(fā)生阻塞，一般情況下，用戶不會(huì)重復(fù)等待同一個(gè)互斥對(duì)象，這種機(jī)制防止了線程因等待它已經(jīng)擁

35、有的互斥對(duì)象而發(fā)生死鎖。然而，線程必須為每一次等待調(diào)用—次ReleaseMutex函數(shù)來釋放該互斥對(duì)象。</p><p>　　兩個(gè)或多個(gè)進(jìn)程可以調(diào)用CreateMutex來創(chuàng)建同名的互斥對(duì)象，第一個(gè)進(jìn)程實(shí)際創(chuàng)建互斥對(duì)象．以后的進(jìn)程打開已存在的互斥對(duì)象的句柄。這使得多個(gè)進(jìn)程可以得到同一個(gè)互斥對(duì)象的句柄，從而減輕了用戶的負(fù)擔(dān)，使用戶不必判斷創(chuàng)建進(jìn)程是否為第一個(gè)啟動(dòng)的進(jìn)程。使用這種技術(shù)時(shí)，應(yīng)該把bInitialOwne

36、r標(biāo)志設(shè)為FALSE；否則很難確定開始時(shí)哪一個(gè)進(jìn)程擁有該互斥對(duì)象。</p><p>　　由于多進(jìn)程能夠擁有相同互斥對(duì)象的句柄，通過使用這個(gè)對(duì)象，可使多進(jìn)程同步。以下為共享對(duì)象機(jī)制：</p><p>　　·如果CreateMutex中的lpMutexAttributes參數(shù)允許繼承，由CreateProcess函數(shù)創(chuàng)建的子進(jìn)程可以繼承父近程的互斥對(duì)象句柄。</p>&

37、lt;p>　　·一個(gè)進(jìn)程可以在調(diào)用DuplicateHandle函數(shù)時(shí)指定互斥對(duì)象句柄來創(chuàng)建一個(gè)可以被其他進(jìn)程使用的雙重句柄。一個(gè)進(jìn)程在調(diào)用OpenMutex或CreateMutex函數(shù)時(shí)能指定互斥對(duì)象名。</p><p>　　·使用CloseHandle函數(shù)關(guān)閉句柄，進(jìn)程結(jié)束時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉句柄。當(dāng)最后一個(gè)句柄被關(guān)閉時(shí)，互斥對(duì)象被銷毀。</p><p>　　5.R

38、eleaseMutex</p><p><b>　　函數(shù)功能：</b></p><p>　　該函數(shù)放棄指定互斥對(duì)象的所有權(quán)。</p><p><b>　　函數(shù)原型：</b></p><p>　　BOOL ReleaseMutex （HANDLE hMutex）；</p><p&g

39、t;<b>　　參數(shù)：</b></p><p>　　·hMutex：互斥對(duì)象句柄。為CreateMutex或OpenMutex函數(shù)的返回值。</p><p><b>　　返回值：</b></p><p>　　如果函數(shù)調(diào)用成功，那么返回值是非零值；如果函數(shù)調(diào)用失敗，那么返回值是零值。若想獲得更多錯(cuò)誤信息，請(qǐng)調(diào)用Ge

40、tLastError函數(shù)。</p><p><b>　　備注：</b></p><p>　　如果調(diào)用線程不擁有互斥對(duì)象，ReleaseMutex函數(shù)失敗。</p><p>　　一個(gè)線程通過調(diào)用等待函數(shù)擁有互斥對(duì)象。創(chuàng)建該互斥對(duì)象的線程也擁有互斥對(duì)象。而不需要調(diào)用等待函數(shù)。當(dāng)互斥對(duì)象的所有者線程不再需要互斥對(duì)象時(shí)，它可以調(diào)用ReleaseMute

41、x函數(shù)。</p><p>　　當(dāng)—個(gè)線程擁有—個(gè)互斥對(duì)象后，它可以用該互斥對(duì)象多次調(diào)用等待函數(shù)而不會(huì)阻塞。這防止一個(gè)線程等待一個(gè)它已擁有的互斥對(duì)象時(shí)出現(xiàn)死鎖。不過，為了釋放所有權(quán)，該線程必須為每一個(gè)等待操作調(diào)用一次ReleaseMutex函數(shù)；</p><p>　　6.WaitForSingleObject</p><p><b>　　函數(shù)功能：</

42、b></p><p>　　當(dāng)下列情況之一發(fā)生時(shí)該函數(shù)返回：（1）指定對(duì)象處于信號(hào)態(tài)；（2）超時(shí)。</p><p><b>　　函數(shù)原型：</b></p><p>　　DWORD WaitForSingleObject (HANDLE hHandle, DWORD dwMilliseconds);</p><p>&

43、lt;b>　　參數(shù)：</b></p><p>　　·hHandle：等待對(duì)象句柄。若想了解指定句柄的對(duì)象類型列表，參閱下面?zhèn)渥⒉糠帧?lt;/p><p>　　在WindowsNT中，句柄必須有SYNCHRONIZE訪問權(quán)限。若想獲得更多的信息，請(qǐng)查看Standard Access Rights。</p><p>　　·dwMilli

44、seconds：指定以毫秒為單位的超時(shí)間隔。如果超時(shí)，即使對(duì)象的狀態(tài)是非信號(hào)態(tài)的并且沒有完成，函數(shù)也返回。如果dwMillseconds是0，函數(shù)測(cè)試對(duì)象的狀態(tài)并立刻返回；如果dwMillseconds是INFINITE，函數(shù)從不超時(shí)。</p><p><b>　　返回值：</b></p><p>　　如果函數(shù)調(diào)用成功，返回值表明引起函數(shù)返回的事件。可能值如下：<

45、;/p><p>　　WAIT_ABANDONED：指定對(duì)象是互斥對(duì)象，在線程被終止前，線程沒有釋放互斥對(duì)象?；コ鈱?duì)象的所屬關(guān)系被授予調(diào)用線程，并且該互斥對(duì)象被置為非信號(hào)態(tài)。</p><p>　　WAIT_OBJECT_0：指定對(duì)象的狀態(tài)被置為信號(hào)態(tài)。</p><p>　　WAIT_TIMEOUT：超時(shí)，并且對(duì)象的狀態(tài)為非信號(hào)態(tài)。</p><p>

46、　　如果函數(shù)調(diào)用失敗，返回值是WAIT_FAILED。若想獲得更多錯(cuò)誤信息，請(qǐng)調(diào)用GetLastError函數(shù)。</p><p><b>　　備注：</b></p><p>　　WaitForSingleObjects函數(shù)決定等待條件是否被滿足。如果等待條件并沒有被滿足，調(diào)用線程進(jìn)入—個(gè)高效的等待狀態(tài)，當(dāng)?shù)却凉M足條件時(shí)占用非常少的處理器時(shí)間。</p>&

47、lt;p>　　在運(yùn)行前。一個(gè)等待函數(shù)修改同步對(duì)象類型的狀態(tài)。修改僅發(fā)生在引起函數(shù)返回的對(duì)象身上。例如，信號(hào)得計(jì)數(shù)減1。</p><p>　　WaitForSingleObjects函數(shù)能等待的對(duì)象包括：Change notification(改變通告)：Console input(控制臺(tái)輸入)；Event(事件)；Job(作業(yè))；Mutex(互斥對(duì)象)；Process(進(jìn)程)；Semaphore(信號(hào)量)；

48、Thread(線程)；Waitable timer (可等待定時(shí)器)。</p><p>　　當(dāng)使用等待函數(shù)或代碼直接或間接創(chuàng)建窗口時(shí)，一定要小心。如果一個(gè)線程創(chuàng)建了任何窗口，它必須處理進(jìn)程消息。消息廣播被發(fā)送到系統(tǒng)的所有窗口。一個(gè)線程用沒有超時(shí)的等待函數(shù)也許會(huì)引起系統(tǒng)死鎖。間接創(chuàng)建窗口的兩個(gè)例子是DDE和COM CoInitialize。因此，如果用戶有一個(gè)創(chuàng)建窗口的線程，用MsgWaitForMultipleO

49、bjects或MsgWaitForMultipleObjectEx函數(shù)，而不要用SignalObjectAndWait函數(shù)。</p><p>　　7.WaitForMultipleObjects</p><p><b>　　函數(shù)功能：</b></p><p>　　WaitForMultipleObjects函數(shù)當(dāng)下列條件之一滿足時(shí)返回：（1）任

50、意一個(gè)或全部指定對(duì)象處于信號(hào)態(tài)；(2)超時(shí)間隔已過。</p><p><b>　　函數(shù)原型：</b></p><p>　　DWORD WaitForMultipleObjects (DWORD nCount, CONST HANDLE *lpHandles,</p><p>　　BOOL fWaitAll, DWORD dwMillisecon

51、ds);</p><p><b>　　參數(shù)：</b></p><p>　　·nCount：指定由lpHandles所指向的數(shù)組中的句柄對(duì)象數(shù)目最大對(duì)象句柄數(shù)目MAXIMUM_WAIT_OBJECTS。</p><p>　　·lpHandles：指向?qū)ο缶浔鷶?shù)組的指針。該數(shù)組可以包含不同類型對(duì)象的句柄。在WindowsNT中，

52、該句柄必須有SYNCHRONIZE訪問權(quán)限。若想獲得更多的信息，請(qǐng)查看Standard Access Rights。</p><p>　　·fWaitAll：指定等待類型。如果為TRUE，當(dāng)lpHandles指向的數(shù)組里的全部對(duì)象為信號(hào)態(tài)時(shí)，函數(shù)返回。如果為FALSE，當(dāng)由lpHandles指向的數(shù)組里的任—對(duì)象為信號(hào)態(tài)時(shí)，函數(shù)返回。對(duì)于后者，返回值指出引起函數(shù)返回的對(duì)象。</p><

53、;p>　　·dwMilliseconds：指定以毫秒為單位的超時(shí)間隔。如果超時(shí)，即使bWaitAll參數(shù)指定的條件沒有滿足，函數(shù)也返回。如果dwMilliseconds是0，函數(shù)測(cè)試指定對(duì)象的狀態(tài)并立刻返回。如果dwMilliseconds是INFINITE，函數(shù)從不超時(shí)。</p><p><b>　　返回值；</b></p><p>　　如果函數(shù)調(diào)用

54、成功，返回值表明引起函數(shù)返回的事件。可能值如下：</p><p>　　WAIT_OBJECT_0到WAIT_OB JECT0+ nCount-1：如果bWaitAll為TRUE，那么返回值表明所有指定對(duì)象的狀態(tài)為信號(hào)態(tài)。如果bWaitAll為FALSE，那么返回值減去WAIT_OBJECT_0表明引起函數(shù)返回的對(duì)象的pHandles數(shù)組索引。如果多于一個(gè)對(duì)象變?yōu)樾盘?hào)態(tài)，則返回的是數(shù)組索引最小的信號(hào)態(tài)對(duì)象索引。&l

55、t;/p><p>　　WAIT_ABANDONED_0到WAIT_ABANDONED_0+nCount-1：如果bWaitAll為TRUE，那么返回值表明所有指定對(duì)象的狀態(tài)為信號(hào)態(tài)，并且至少一個(gè)對(duì)象是己放棄的互斥對(duì)象。如果bWaitAll為FALSE，那么返回值減去WAIT_ABANDONED_0表明引起函數(shù)返回的放棄互斥對(duì)象的pHandles數(shù)組索引。</p><p>　　WAIT_TIME

56、OUT：超時(shí)并且由參數(shù)bWaitAll指定的條件沒有滿足。</p><p>　　如果函數(shù)調(diào)用失敗，返回值是WAIT_FAILED。若想獲得更多錯(cuò)誤信息，請(qǐng)調(diào)用GetLastError函數(shù)。</p><p>　　8.CreateSemapore</p><p><b>　　函數(shù)功能：</b></p><p>　　該函數(shù)是創(chuàng)

57、建一個(gè)有名或者無(wú)名信號(hào)對(duì)象。</p><p><b>　　函數(shù)原型：</b></p><p>　　HANDLE CreatSemaphore(LPSECURITY_ATTRIBUTES lpAttributes,</p><p>　　LONG lInitialCount, LONG lMaximumCount, LPCTSTR lpName);

58、</p><p><b>　　參數(shù)；</b></p><p>　　·LpAttributes：安全屬性。如果是NULL就表示要使用默認(rèn)屬性。</p><p>　　·lInitialCount：Semaphore的初值。必須大于或等于0，并且小于或等于MaxmumCount。</p><p>　　

59、83;lMaximumCount：Semaphore的最大值。這也就是在同一時(shí)間內(nèi)能夠鎖住Semaphore之線程的最多個(gè)數(shù)。</p><p>　　·lpName：Semaphore的名稱(一個(gè)字符串)。任何線程(或進(jìn)程)都可以根據(jù)這一名稱引用到這個(gè)Semaphore。這個(gè)值可以是NULL，意思是產(chǎn)生—個(gè)沒有名字的Semaphore。</p><p><b>　　返回值

60、：</b></p><p>　　如果成功就傳回一個(gè)handle，否則傳回NULL。不論哪一種情況，GetLastError都會(huì)傳回一個(gè)合理的結(jié)果。如果指定的Semaphore名稱已經(jīng)存在，則該函數(shù)還是成功的，GetLastError會(huì)傳回ERROR_ALREADY_EXISTS。</p><p>　　9.ReleaseSemaphore</p><p>

61、<b>　　函數(shù)功能：</b></p><p>　　該函數(shù)將指定信號(hào)對(duì)象的計(jì)數(shù)增加—個(gè)指定的數(shù)量。</p><p><b>　　函數(shù)原型：</b></p><p>　　BOOL ReleaseSemaphore (HANDLE hSemaphore, LONG lReleaseCount,</p><p

62、>　　LPLONG lpPreviousCount);</p><p><b>　　參數(shù)：</b></p><p>　　·hSemaphore：Semaphore的handle。</p><p>　　·lReleaseCount：Semaphore現(xiàn)值的增額。該值不可以是負(fù)值或0。</p><p&g

63、t;　　·lpPreviousCount：借此返回Semaphore原來的值。</p><p><b>　　返回值：</b></p><p>　　如果成功，則返回TRUE。否則返回FALSE。失敗時(shí)可調(diào)用GetLastError獲得原因。</p><p>　　無(wú)論ReleaseSemaphore對(duì)于Semaphore所造成的當(dāng)前值怎樣

64、增加，都絕對(duì)不會(huì)超過CreateSemaphore時(shí)所指定的1MaximumCount。</p><p>　　請(qǐng)記住，lpPreviousCount所傳回來的是一個(gè)瞬間值。你不可以把1ReleaseCount加上lpPreviousCount，就當(dāng)做是semaphore的當(dāng)前值，因?yàn)槠渌€程可能已經(jīng)改變了Semaphore的值。</p><p>　　與mutex不同的是，調(diào)用Release

65、Semaphore的那個(gè)線程，并不一定就是調(diào)用WaitXxx的那個(gè)線程。仟何線程都可以在任何時(shí)間調(diào)用ReleaseSemaphore，解除被任何線程鎖定的Semaphore。</p><p>　　10.InitializeCriticalSection</p><p><b>　　函數(shù)功能：</b></p><p>　　該函數(shù)初始化臨界區(qū)對(duì)象：

66、</p><p><b>　　函數(shù)原型：</b></p><p>　　VOID InitializeCriticalSection (LPCRITIAL_SECTION lpCriticalSection);</p><p><b>　　參數(shù)：</b></p><p>　　·lpCriti

67、alSection：指向臨界區(qū)對(duì)象的指針。</p><p><b>　　備注：</b></p><p>　　單進(jìn)程的所有線程可以使用互斥同步機(jī)制的臨界區(qū)對(duì)象。但是，不能保證線程獲得臨界區(qū)所有權(quán)的順序，系統(tǒng)將對(duì)所有線程公平處理。</p><p>　　進(jìn)程負(fù)責(zé)分配臨界區(qū)對(duì)象使用的存儲(chǔ)空間，這可以通過聲明CRITICAL_SECTION類型的變量來完

68、成。在使用臨界區(qū)之前，該進(jìn)程的一些線程必須使用InitializeCriticalSection或InitializeCriticalSectionAndSpinCount函數(shù)來初始化該臨界區(qū)對(duì)象。</p><p>　　11.EnterCriticalSection</p><p>　　函數(shù)功能：該函數(shù)是等待指定臨界區(qū)對(duì)象的所有權(quán)。當(dāng)調(diào)用線程被賦予所有權(quán)時(shí)，該函數(shù)返回。</p>

69、<p><b>　　函數(shù)原型：</b></p><p>　　VOID EnterCriticalSection (LPCRITICAL_SECTION lpCriticalSecrion);</p><p><b>　　參數(shù)：</b></p><p>　　·lpCriticalSecrion：指間臨

70、界區(qū)對(duì)象的指針。</p><p>　　12.LeaveCriticalSection</p><p>　　函數(shù)功能：該函數(shù)釋放指定臨界區(qū)對(duì)象的所有權(quán)。</p><p><b>　　函數(shù)原型：</b></p><p>　　VOID LeaveCriticalSection (LPCRITICAL_SECTION lpCri

71、ticalSection);</p><p><b>　　參數(shù)；</b></p><p>　　·lpCriticalSecrion：指向臨界區(qū)對(duì)象的指針。</p><p><b>　　五、參考源代碼</b></p><p>　　下面的程序已經(jīng)在Windows 2000上實(shí)現(xiàn)。用VC6.0創(chuàng)

72、建源文件，將輸入文件命名為thread.dat并放在與源文件相同的文件夾內(nèi)，編譯運(yùn)行即可。</p><p>　　#include"windows.h"</p><p>　　#include<conio.h></p><p>　　#include<stdlib.h></p><p>　　#includ

73、e<fstream.h></p><p>　　#include<io.h></p><p>　　#include<string.h></p><p>　　#include<stdio.h></p><p>　　#define READER 'R'//讀者</p>

74、<p>　　#define WRITER 'W'//寫者</p><p>　　#define INTE_PER_SEC 1000//每秒時(shí)鐘中斷數(shù)目</p><p>　　#define MAX_THREAD_NUM 64//最大線程數(shù)目</p><p>　　#define MAX_FILE_NUM 32//最大數(shù)據(jù)文件數(shù)目

75、</p><p>　　#define MAX_STR__LEN 32//字符串長(zhǎng)度</p><p>　　int readcount=0;//讀者數(shù)目</p><p>　　int writecount=0;//寫者數(shù)目</p><p>　　CRITICAL_SECTION RP_Write;//臨界區(qū)</p>&

76、lt;p>　　CRITICAL_SECTION cs_Write;</p><p>　　CRITICAL_SECTION cs_Read;</p><p>　　struct ThreadInfo{</p><p>　　int serial;//線程序號(hào)</p><p>　　char entity;//線程類別（判斷是讀者線

77、程還是寫者線程）</p><p>　　double delay;//線程延遲</p><p>　　double persist;//線程寫操作持續(xù)時(shí)間</p><p><b>　　};</b></p><p>　　////////////////////////////////////////////////

78、//</p><p>　　//讀者優(yōu)先——讀者線程</p><p>　　//P：讀者線程信息</p><p>　　void RP_ReaderThread(void *p)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　//互斥變量</b></p&

79、gt;<p>　　HANDLE h_Mutex;</p><p>　　h_Mutex=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,"mutex_for_redcount");</p><p>　　DWORD wait_for_mutex;//等待互斥變量所有權(quán)</p><p>　　DWORD m_delay

80、;//延遲時(shí)間</p><p>　　DWORD m_persist;//讀文件持續(xù)時(shí)間</p><p>　　int m_serial;//線程序號(hào)</p><p>　　//從參數(shù)中獲得信息</p><p>　　m_serial=((ThreadInfo*)(p))->serial;</p><p

81、>　　m_delay=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->delay*INTE_PER_SEC);</p><p>　　m_persist=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->persist*INTE_PER_SEC);</p><p>　　Sleep(m_delay);//延遲等待</p><p>　

82、　printf("Reader thread %d sents the reading require.\n",m_serial);</p><p>　　//等待互斥信號(hào)，保證對(duì)readcount的訪問、修改互斥</p><p>　　wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_Mutex,-1);</p><p>&

83、lt;b>　　//讀者數(shù)目增加</b></p><p>　　readcount++;</p><p>　　if(readcount==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　//第一個(gè)讀者，等待資源</p><p>　　EnterCriticalSect

84、ion(&RP_Write);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　ReleaseMutex(h_Mutex);//釋放互斥信號(hào)</p><p><b>　　//讀文件</b></p><p>　　printf("Reader thread %d begi

85、ns to read file.\n",m_serial);</p><p>　　Sleep(m_persist);</p><p><b>　　//退出線程</b></p><p>　　printf("Reader thread %d finished reading file.\n",m_serial);<

86、;/p><p>　　//等待互斥信號(hào)，保證對(duì)readcount的訪問、修改互斥</p><p>　　wait_for_mutex=WaitForSingleObject(h_Mutex,-1);</p><p><b>　　//讀者數(shù)目減少</b></p><p>　　readcount--;</p><

87、p>　　if(readcount==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　//如果所有的者讀完，喚醒寫者</p><p>　　LeaveCriticalSection(&RP_Write);</p><p><b>　　}</b></p>&l

88、t;p>　　ReleaseMutex(h_Mutex);//釋放互斥信號(hào)</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//////////////////////////////////////////////////</p><p>　　//讀者優(yōu)先——寫者線程</p><p>　　//P：寫

89、者線程信息</p><p>　　void RP_WriterThread(void*p)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　DWORD m_delay;//延遲時(shí)間</p><p>　　DWORD m_persist;//寫文件持續(xù)時(shí)間</p><p>　　in

90、t m_serial;//線程序號(hào)</p><p>　　//從參數(shù)中獲得信息</p><p>　　m_serial=((ThreadInfo*)(p))->serial;</p><p>　　m_delay=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->delay*INTE_PER_SEC);</p><p>　　

91、m_persist=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->persist*INTE_PER_SEC);</p><p>　　Sleep(m_delay);//延遲等待</p><p>　　printf("Writer thread %d sent the wrinting require.\n",m_serial);</p>

92、<p><b>　　//等待資源</b></p><p>　　EnterCriticalSection(&RP_Write);</p><p><b>　　//寫文件</b></p><p>　　printf("Writer thread %d begins to write to the fi

93、le.\n",m_serial);</p><p>　　Sleep(m_persist);</p><p><b>　　//退出線程</b></p><p>　　printf("Writer thread %d finishing writing to the file.\n",m_serial);</p&g

94、t;<p><b>　　//釋放資源</b></p><p>　　LeaveCriticalSection(&RP_Write);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//////////////////////////////////////////////////</

95、p><p>　　//讀者優(yōu)先處理函數(shù)</p><p>　　//file：文件名</p><p>　　void ReaderPriority(char *file)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　DWORD n_thread=0;//線程數(shù)目</p>&l

96、t;p>　　DWORD thread_ID;//線程ID</p><p>　　DWORD wait_for_all;//等待所有線程結(jié)束</p><p><b>　　//互斥對(duì)象</b></p><p>　　HANDLE h_Mutex;</p><p>　　h_Mutex=CreateMutex(NULL

97、,FALSE,"mutex_for_readcount");</p><p><b>　　//線程對(duì)象的數(shù)組</b></p><p>　　HANDLE h_Thread[MAX_THREAD_NUM];</p><p>　　ThreadInfo thread_info[MAX_THREAD_NUM];</p>

98、<p>　　readcount=0;//初始化readcount</p><p>　　InitializeCriticalSection(&RP_Write);//初始化臨界區(qū)</p><p>　　ifstream inFile;</p><p>　　inFile.open(file);//打開文件</p>

99、<p>　　printf("Reader Priority:\n\n");</p><p>　　while(inFile)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　//讀入每一個(gè)讀者、寫者的信息</p><p>　　inFile>>thread_info[n

100、_thread].serial;</p><p>　　inFile>>thread_info[n_thread].entity;</p><p>　　inFile>>thread_info[n_thread].delay;</p><p>　　inFile>>thread_info[n_thread++].persist;<

101、/p><p>　　inFile.get();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(int i=0;i<(int)(n_thread);i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(thread_info[i].e

102、ntity==READER || thread_info[i].entity=='r')</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　//創(chuàng)建讀者線程</b></p><p>　　h_Thread[i]=CreateThread(NULL,0,</p><p>

103、;　　(LPTHREAD_START_ROUTINE)(RP_ReaderThread),</p><p>　　&thread_info[i],</p><p>　　0,&thread_ID);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b>&l

104、t;/p><p><b>　　//創(chuàng)建寫者線程</b></p><p>　　h_Thread[i]=CreateThread(NULL,0,</p><p>　　(LPTHREAD_START_ROUTINE)(RP_WriterThread),</p><p>　　&thread_info[i],</p>

105、;<p>　　0,&thread_ID);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//等待所有線程結(jié)束</p><p>　　wait_for_all=WaitForMultipleObjects(n_thread,h_Thread,TRUE,-1);</p><p>　　pri

106、ntf("All reader and writer have finished operating.\n");</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/////////////////////////////////////////////////</p><p>　　//寫者優(yōu)先——讀者線程<

107、/p><p>　　//P：讀者線程信息</p><p>　　void WP_ReaderThread(void *p)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　//請(qǐng)編寫寫者優(yōu)先的讀者線程</p><p>　　HANDLE h_Mutex1;h_Mutex1=OpenMutex(

108、MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,_T("mutex1"));HANDLE h_Mutex2;h_Mutex2=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,_T("mutex2"));DWORD wait_for_mutex1; //等待互斥變量所有權(quán)DWORD wait_for_mutex2;DWORD m_delay; //延遲時(shí)間DWORD

109、m_persist; //讀文件持續(xù)時(shí)間int m_serial; //線程的序號(hào)//從參數(shù)中得到信息m_serial=((ThreadInfo*)(p))->serial ; m_delay=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->delay *INTE_PER_SEC);m_persist=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->persist *INTE_PER_SEC

110、);Sleep(m_delay); //延遲等待printf("Reader thread %d </p><p><b>　　}</b></p><p>　　//////////////////////////////////////////////</p><p>　　//寫者優(yōu)先——寫者線程</p><

111、;p>　　//P：寫者線程信息</p><p>　　void WP_WriterThread(void*p)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　//請(qǐng)編寫寫者優(yōu)先的寫者線程</p><p>　　DWORD wait_for_mutex3; //互斥變量DWORD m_delay; //延

112、遲時(shí)間DWORD m_persist; //讀文件持續(xù)時(shí)間int m_serial; //線程序號(hào)HANDLE h_Mutex3;h_Mutex3=OpenMutex(MUTEX_ALL_ACCESS,FALSE,_T("mutex3"));//從參數(shù)中獲得信息m_serial=((ThreadInfo*)(p))->serial ;m_delay=(DWORD)(((ThreadInfo*

113、)(p))->delay *INTE_PER_SEC);m_persist=(DWORD)(((ThreadInfo*)(p))->persist *INTE_PER_SEC);Sleep(m_delay); //延遲等待printf("Writer thread %d sents the writing require.\n",m_serial);wait_for_mutex3=WaitFo

114、rSingleObject(h_Mutex3,-1);writecount++;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　////////////////////////////////////////////////</p><p>　　//寫者優(yōu)先處理函數(shù)</p><p>　　//file：文件

115、名</p><p>　　void WriterPriority(char *file)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　//請(qǐng)編寫寫者優(yōu)先處理函數(shù)</p><p>　　DWORD n_thread=0;DWORD thread_ID;DWORD wait_for_all;HANDLE

116、 h_Mutex1;h_Mutex1=CreateMutex(NULL,FALSE,_T("mutex1"));HANDLE h_Mutex2;h_Mutex2=CreateMutex(NULL,FALSE,_T("mutex2"));HANDLE h_Mutex3;h_Mutex3=CreateMutex(NULL,FALSE,_T("mutex3"));HAND

117、LE h_Thread[MAX_THREAD_NUM];ThreadInfo thread_info[MAX_THREAD_NUM];readcount=0;writecount=0;InitializeCriticalSection(&cs_Write);InitializeCriticalSection(&cs_Read);ifstream inFile;inFile.open (file);p

118、rintf("Writer priority:\n\n");whil</p><p><b>　　}</b></p><p>　　///////////////////////////////////////////////////</p><p><b>　　//主函數(shù)</b></p>

119、<p>　　int main(int argc,char *argv[])</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　char ch;</b></p><p>　　while(true)</p><p><b>　　{</b></p&

120、gt;<p><b>　　//打印提示信息</b></p><p>　　printf("*********************************************\n");</p><p>　　printf(" 1:Reader Priority\n");</p>&l

121、t;p>　　printf(" 2:Writer Priority\n");</p><p>　　printf(" 3:Exit to Windows\n");</p><p>　　printf("*********************************************\n")

122、;</p><p>　　printf("Enter your choice(1,2or3):");</p><p>　　//如果輸入信息不正確，繼續(xù)輸入</p><p><b>　　do{</b></p><p>　　ch=(char)_getch();</p><p>　　}