66546

МНОГОПОТОЧНОСТЬ. МЕЖПРОЦЕССНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Написать программу, создающую два потока, которые выполняются в одном адресном пространстве (в одном процессе). Их разделяемый ресурс - целочисленный массив, который содержит данные совместного использования. Потоки должны обрабатывать массив поочередно.

Русский

2014-08-22

64.6 KB

0 чел.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Факультет технической кибернетики

Кафедра «Информационная безопасность компьютерных систем»

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №5

«МНОГОПОТОЧНОСТЬ. МЕЖПРОЦЕССНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ»

по курсу «Операционные системы»

Выполнил

студент гр. 2088/4    А.А.Чернышев

                           <подпись>

Руководитель     А.С. Коноплев

                           <подпись>

Санкт-Петербург

2011

  1.  Формулировка задания

Цель работы изучение процессов разработки многопоточных приложений для семейств ОС UNIX и Windows, стандартных механизмов взаимодействия процессов.

2. Использованные теоретические сведения

Материалы из методического пособия 05.pdf, материалы интернет ресурсов msdn.com, и rus-linux.net, unix-manuals.com.

3. Результаты работы

3.1. Выполнение индивидуального задания

Windows. Написать программу, создающую два потока, которые выполняются в одном адресном пространстве (в одном процессе). Их разделяемый ресурс - целочисленный массив, который содержит данные совместного использования. Потоки должны обрабатывать массив поочередно. Использовать критическую секцию для синхронизации. Пример обработки массива: нахождение суммы всех элементов, вывод этой суммы на экран и запись её в первый элемент массива.

Была разработана следующая программа: один поток находит сумму всех элементов и записывает эту сумму в первый элемент; второй поток выводит элементы массива.

//=========================CRIT=============================//

//========================WINDOWS===========================//

#include<windows.h>

#include<iostream>

using namespace std;

CRITICAL_SECTION cs;

int ar[]={2,5,6,4,3};

int coutn;

void SumArr();

int sem=0;

int main() {

       HANDLE htr;

       DWORD dwId;

       InitializeCriticalSection(&cs);

 htr=CreateThread(NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE)SumArr,NULL,0,&dwId);

       Sleep(130);

  while(ar[0]<1000) {

   while (sem == 0);

   sem = 1;

               EnterCriticalSection(&cs);

               for(int i=0;i<5;i++)

               cout<<ar[i]<<" ";

               cout<<endl;

               LeaveCriticalSection(&cs);

   sem = 0;

       }

       

       CloseHandle(htr);

       DeleteCriticalSection(&cs);

       cin.get();

       return 0;

}

void SumArr() {

       while(ar[0]<1000) {

  while (sem == 1);

   sem = 0;

       int sum=0;

  EnterCriticalSection(&cs);

               for(int i=0;i<5;i++)

               sum+=ar[i];

   ar[0]=sum;

       LeaveCriticalSection(&cs);

 sem = 1;

       }

}

В результате работы получаем:

3.2. Ответы на контрольные вопросы

Как организовать критическую секцию программы при помощи функций работы с семафорами потоков Linux?

Перед входом в критическую секцию необходимо осуществить вызов sem_wait(), с целью захвата ресурса – оповещения других потоков о входе в критическую секцию. После выходя необходимо освободить ресурс, осуществив вызов sem_post().

Как организовать критическую секцию в Windows?
Способ аналогичен приведённому выше, но следует использовать вызовы EnterCriticalSection() и LeaveCriticalSection()

Какие средства межпроцессорного взаимодействия в UNIX вы знаете?

Каждый процесс в ОС UNIX выполняется в собственном виртуальном адресном пространстве. Адресные пространства процессов изолированы, даже родственные процессы, образованные в результате ветвления через системный вызов fork(), принадлежащие одному пользователю и исполняющие одну программу не могут напрямую обращаться к данным в адресном пространстве друг друга. Для обмена данными между несколькими параллельными процессами и обеспечения их синхронизации ядро UNIX поддерживает специальные ресурсы – средства межпроцессорного взаимодействия (inter - process communication facilities, IPC), доступ процессов к этим ресурсам осуществляется через системные вызовы ядра. Современные версии UNIX поддерживают широкий набор IPC, при использовании каждого из них ядро обеспечивает как взаимодействие процессов,

так некоторые правила разграничения доступа к IPC для исключения нежелательных взаимодействий между процессами различных пользователей.

В качестве простейших средств межпроцессного взаимодействия можно рассматривать файлы (регулярные, каталоги, файлы устройств и пр.) на файловой системе UNIX. Для синхронизации процессов при доступе к файлам поддерживается возможность установки и проверки блокировок на отдельные

участки файлов (см. описание вызова fcntl()).

Другими характерными для UNIX средствами межпроцессного

взаимодействия являются: сигналы, неименованные каналы (pipe), именованные каналы (файлы fifo).

4. Выводы

Операционные системы Windows и UNIX обеспечивают достаточный набор механизмов, использующихся при взаимодействии потоков и процессов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

57670. The More We Travel The More We Know 168.5 KB
  We shall learn a lot of interesting information about history, sights, customs and leisure. We’ll speak, work with presentations, listen to the text, read, make up a dialogue. At the end of the lesson you must give the answers to the question “Why do the people travel?”
57671. Жизнь общества. Повторение грамматики 1.33 MB
  Цели урока (разрабатываются совместно с учениками): Повторить грамматический материал The Present Simple (Indefinite) Tense; Изучить и первично закрепить грамматический материал The Present Simple (Indefinite) Passive Voice...
57672. Свята і традиції. Національні свята України та Великої Британії 135 KB
  Today the topic of our lesson is “Holidays in Great Britain”. We shall talk about different English traditions and customs, learn new things about the traditions of celebration of different English holidays.
57673. Образ жінки в мистецтві 162 KB
  These words are of the same meaning. A woman is the beginning of every starting. She is a source of happiness, joy and attraction. She is beautifull in her appearance, behaviuor and as a person as well.
57674. Великобританія та Україна 62.5 KB
  Yes, you’re right. But today I propose you to watch a TV programme about another one British park. Be ready to discuss the programme and we’ll practice the dialogues to improve your communicative skills.
57675. Одяг. Професії 110.5 KB
  Well, you are pupils and you are wearing white shirts or blouses, black skirts or trousers. And what about people of different professions. Your home task was to make up short dialogues using the pictures.
57676. Їжа та напої 1.04 MB
  Of course,you are right! Our mood depends on our meals. As you guessed, The topic of our today lesson is Food and Drinks. We will speak, read, listen, write about food and drinks during our lesson.
57677. Healthy way of life. What does it mean to ве healthy? 89.5 KB
  You see the Sun on the blackboard, it’s our health. What is health for you? What do you associate with health? And the first task is “Associations”. Write your associations with the word “Health” on these stripes-sunrays and stick to our Sun.
57678. In sound body - sound mind 129.5 KB
  Good health is a great gift. The English proverb says, «Health is not valued till illness comes». The most important thing in the world is our health. Each person is a creator of the human body. Now look at the blackboard. Here you see the main words of the proverb.