ЛР-3 ОС

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Ордена Трудового Красного Знамени

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

Московский технический университет связи и информатики

----------------------------------------------------------------------------------------------

Кафедра Математической кибернетики и информационных технологий

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

по дисциплине

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

«Методы синхронизация потоков»

Выполнил:

студентка Гончарова Екатерина

группа БФИ1601

Проверил:

Королькова Т.В.

ст. пр. кафедры МКиИТ

Дата 30.10.2018

Москва 2018

Название работы: Методы синхронизация потоков.

Цель работы: получение практических навыков по использованию Win32 API для синхронизации потоков.

Задание: Исследование на конкретном примере следующих методов синхронизации потоков:

1. критические секции;

2. мьютексы;

3. события.

Задачу для синхронизации выбрать на свое усмотрение.

1. Критическая секция

Исходный код:

#include "pch.h"

#include <iostream>

#include <Windows.h>

#include <conio.h>

#include <thread>

using namespace std;

int global = 0;

#define pause() cout << "Press any key to continue..." << endl; _getch()

CRITICAL_SECTION cs;

void vivod(int k) {

EnterCriticalSection(&cs);

for (int i = 0; i < 10; i++) {

cout << k;

Sleep(50);

}

cout << endl;

LeaveCriticalSection(&cs);

}

int main()

{

InitializeCriticalSection(&cs);

int i, j;

HANDLE hThread;

DWORD IDThread;

thread thread1(vivod, 1);

thread thread2(vivod, 2);

thread thread3(vivod, 3);

thread thread4(vivod, 4);

thread1.join();

thread2.join();

thread3.join();

thread4.join();

DeleteCriticalSection(&cs);

pause();

return 0;

}

Рисунок 1 - Результат выполнения программы

2. Мьютексы.

Исходный код:

#include "pch.h"

#include <iostream>

#include <memory>

#include <string>

#include <thread>

#include <Windows.h>

#include <cstring>

struct SharedData {

int sch = 0;

char mas[16];

};

HANDLE mutex;

HANDLE mapping;

using namespace std;

int main() {

DWORD dwBytesWritten = 0;

HANDLE hFile = CreateFile(TEXT("test1.txt"), // name of the write

GENERIC_WRITE | GENERIC_READ, // open for reading and writing

FILE_SHARE_WRITE | FILE_SHARE_READ, // share for reading and writing

NULL, // default security

OPEN_ALWAYS, // create new file only

FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, // normal file

NULL);

mapping = CreateFileMappingA(hFile, nullptr, PAGE_READWRITE, 0, sizeof(SharedData), "first1");

unique_ptr<SharedData, decltype(&UnmapViewOfFile)> data(

(SharedData*)MapViewOfFile(mapping, FILE_MAP_READ | FILE_MAP_WRITE, 0, 0, 0),

UnmapViewOfFile);

mutex = OpenMutexA(MUTEX_ALL_ACCESS, TRUE, "first");

while (mutex == NULL) {

mutex = CreateMutexA(NULL, FALSE, "first");

}

cout << "hFile:" << hFile << endl;

cout << "mapping:" << mapping << endl;

cout << "mutex:" << mutex << endl;

DWORD dwBytesToWrite = 13;

//system("pause");

thread user_input_thread([&] {

WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);

for (int i = 0; i < 4; i++) {

data->mas[data->sch] = '9';

cout << "mas[" << data->sch << "]= " << data->mas[data->sch] << " ";

WriteFile(

hFile, // open file handle

(LPCVOID)data->mas[data->sch], // start of data to write

dwBytesToWrite, // number of bytes to write

&dwBytesWritten, // number of bytes that were written

NULL);

Sleep(500);

data->sch++;

}

ReleaseMutex(mutex);

});

user_input_thread.join();

system("pause");

CloseHandle(hFile);

}

>>>>>>>>>>>

Следующая программа:

#include "pch.h"

#include <iostream>

#include <memory>

#include <string>

#include <thread>

#include <Windows.h>

#include <cstring>

struct SharedData {

int sch = 0;

char mas[16];

};

HANDLE mutex;

HANDLE mapping;

using namespace std;

int main() {

DWORD dwBytesWritten = 0;

HANDLE hFile = CreateFile(TEXT("test1.txt"), // name of the write

GENERIC_WRITE | GENERIC_READ, // open for reading and writing

FILE_SHARE_WRITE | FILE_SHARE_READ, // share for reading and writing

NULL, // default security

OPEN_ALWAYS, // create new file only

FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, // normal file

NULL);

mapping = CreateFileMappingA(hFile, nullptr, PAGE_READWRITE, 0, sizeof(SharedData), "first1");

unique_ptr<SharedData, decltype(&UnmapViewOfFile)> data(

(SharedData*)MapViewOfFile(mapping, FILE_MAP_READ | FILE_MAP_WRITE, 0, 0, 0),

UnmapViewOfFile);

mutex = OpenMutexA(MUTEX_ALL_ACCESS, TRUE, "first");

if (mutex == NULL) {

mutex = CreateMutexA(NULL, FALSE, "first");

}

cout << "hFile:" << hFile << endl;

cout << "mapping:" << mapping << endl;

cout << "mutex:" << mutex << endl;

DWORD dwBytesToWrite = 13;

//system("pause");

thread user_input_thread([&] {

WaitForSingleObject(mutex, INFINITE);

for (int i = 0; i < 4; i++) {

data->mas[data->sch] = '3';

cout << "mas[" << data->sch << "]= " << data->mas[data->sch] << " ";

WriteFile(

hFile, // open file handle

(LPCVOID)data->mas[data->sch], // start of data to write

dwBytesToWrite, // number of bytes to write

&dwBytesWritten, // number of bytes that were written

NULL);

Sleep(500);

data->sch++;

}

ReleaseMutex(mutex);

});

user_input_thread.join();

system("pause");

CloseHandle(hFile);

}

Рисунок 2 - результат работы мьютексов

3. Событие.

Исходный код:

#include "pch.h"

#include <iostream>

#include <Windows.h>

#include <conio.h>

#include <thread>

#include <string.h>

#include <cstring>

using namespace std;

HANDLE hEvent = NULL;

int main()

{

char c[2];

char yes[2]="Y";

hEvent = CreateEventA(NULL, TRUE, FALSE, "check");

cout << "Are you ready? Y/N" << endl;

cin.getline(c, 2);

if (strcmp(c, yes) == 0) {

SetEvent(hEvent);

cout << "Let's go!\n";

}

else {

cout << "Okey :(\n";

}

system("pause");

}

>>>>>>>>>>>>>>>>>

Следующая программа:

#include "pch.h"

#include <iostream>

#include <Windows.h>

#include <conio.h>

#include <thread>

#include <string.h>

#include <cstring>

CRITICAL_SECTION cs;

using namespace std;

int a=0;

HANDLE Event = NULL;

void vivod(int sch) {

WaitForSingleObject(Event, INFINITE);

EnterCriticalSection(&cs);

for (int i = 0; i < 5; i++) {

a += sch;

cout << a << " ";

Sleep(250);

}

cout << endl;

LeaveCriticalSection(&cs);

}

int main()

{

InitializeCriticalSection(&cs);

Event = OpenEventA(EVENT_ALL_ACCESS, FALSE, "check");

thread thr1(vivod, -1);

thread thr2(vivod, 1);

thread thr3(vivod, -1);

thread thr4(vivod, 1);

thr1.join();

thr2.join();

thr3.join();

thr4.join();

ResetEvent(Event);

CloseHandle(Event);

cout << endl;

system("pause");

}

Рисунок 3 - результат работы события