操做系统：读者-写者问题 (C语言 winapi)

要求实现：

1. 建立一个控制台进程，此进程包含n个线程。用这n个线程来表示n个读者或写者。每一个线程按相应测试数据文件的要求进行读写操做。用信号量机制分别实现读者优先和写者优先的读者-写者问题。
2. 读者-写者问题的读写操做限制(包括读者优先和写者优先)：
   1. 写-写互斥，即不能有两个写者同时进行写操做。
   2. 读-写互斥，即不能同时有一个线程在读，而另外一个线程在写。
   3. 便可以有一个或多个读者在读。
3. 读者优先的附加限制：若是一个读者申请进行读操做时已有另外一个读者正在进行读操做，则该读者可直接开始读操做。
4. 写者优先的附加限制：若是一个读者申请进行读操做时已有另外一写者在等待访问共享资源，则该读者必须等到没有写者处于等待状态后才能开始读操做。
5. 运行结果显示要求：要求在每一个线程建立、发出读写操做申请、开始读写操做和结束读写操做时分别显示一行提示信息，以肯定全部处理都遵照相应的读写操做限制。

测试数据文件格式：

测试数据文件包括n行测试数据，分别描述建立的n个线程是读者仍是写者，以及读写操做的开始时间和持续时间。每行测试数据包括四个字段，各个字段间用空格分隔。第一字段为一个正整数，表示线程序号。第二字段表示相应线程角色，R表示读者，W表示写者。第三字段为一个正数，表示读写操做的开始时间：线程建立后，延迟相应时间(单位为秒)后发出对共享资源的读写申请。第四字段为一个正数，表示读写操做的持续时间。当线程读写申请成功后，开始对共享资源的读写操做，该操做持续相应时间后结束，并释放共享资源。

下面是一个测试数据文件的例子：

2 W 4 5

3 R 5 2

4 R 6 5

  5 W 5.1 3

注意：在建立数据文件时，因为涉及到文件格式问题，最好在记事本中手工逐个键入数据，而不要拷贝粘贴数据，不然，本示例程序运行时可能会出现不可预知的错误。

代码：

用信号量实现，可先写出P/V操做的伪代码，再根据伪代码翻译C代码。

读者优先：

//读者写者问题：读者优先. g++/windows
#include <windows.h> #include <stdio.h> #include <time.h> DWORD dwID; #define C(S) CreateSemaphore(NULL, 1, 3, (S)) 
#define P(S) WaitForSingleObject((S), INFINITE)
#define V(S) ReleaseSemaphore((S), 1, NULL)
#define CT(func, args) CreateThread(NULL, 0, (func), (args), 0, &dwID)
#define PM(num, S) WaitForMultipleObjects((num), (S), true, INFINITE)

struct TInfo { int id; char type; double s; double d; }; TInfo threads[100]; HANDLE hThread[100]; HANDLE s1, s2, s3; int c = 0; int Reader_Count = 0; void Read_TInfo(); void RP(); DWORD WINAPI Reader(LPVOID lpParam); DWORD WINAPI Writer(LPVOID lpParam); void Read_TInfo() { FILE* fp; fp = fopen("in.txt", "r"); while(fscanf(fp, "%d %c %lf %lf", &threads[c].id, &threads[c].type, &threads[c].s, &threads[c].d) != EOF) { c++; } fclose(fp); } void RP() { s1 = C("sig1"); s2 = C("sig2"); for(int i = 0; i < c; ++i) { if(threads[i].type == 'W') { hThread[i] = CT(Writer, &threads[i]); } else { hThread[i] = CT(Reader, &threads[i]); } } PM(c, hThread); //等待全部线程结束
} DWORD WINAPI Reader(LPVOID lpParam) { TInfo* arg = (TInfo*)lpParam; Sleep(arg->s * 1000); P(s1); if(Reader_Count == 0) { P(s2); } Reader_Count++; V(s1); printf("线程 %d 正在读!\n", arg->id); Sleep(arg->d * 1000); printf("线程 %d 读完了!\n", arg->id); P(s1); Reader_Count--; if(Reader_Count == 0) { V(s2); } V(s1); }
 DWORD WINAPI Writer(LPVOID lpParam) { TInfo* arg = (TInfo*)lpParam; Sleep(arg->s * 1000); P(s2); printf("线程 %d 正在写!\n", arg->id); Sleep(arg->d * 1000); printf("线程 %d 写完了!\n", arg->id); V(s2); } int main() { Read_TInfo(); RP(); //Sleep(3000);
    return 0; }

写者优先：

//读者写者问题：读者优先. g++/windows
#include <windows.h> #include <stdio.h> #include <time.h> DWORD dwID; #define C(S) CreateSemaphore(NULL, 1, 3, (S)) 
#define P(S) WaitForSingleObject((S), INFINITE)
#define V(S) ReleaseSemaphore((S), 1, NULL)
#define CT(func, args) CreateThread(NULL, 0, (func), (args), 0, &dwID)
#define PM(num, S) WaitForMultipleObjects((num), (S), true, INFINITE)

struct TInfo { int id; char type; double s; double d; }; TInfo threads[100]; HANDLE hThread[100]; HANDLE s1, s2, s3; int c = 0; int Reader_Count = 0; void Read_TInfo(); void RP(); DWORD WINAPI Reader(LPVOID lpParam); DWORD WINAPI Writer(LPVOID lpParam); void Read_TInfo() { FILE* fp; fp = fopen("in.txt", "r"); while(fscanf(fp, "%d %c %lf %lf", &threads[c].id, &threads[c].type, &threads[c].s, &threads[c].d) != EOF) { c++; } fclose(fp); } void RP() { s1 = C("sig1"); s2 = C("sig2"); s3 = C("sig3"); for(int i = 0; i < c; ++i) { if(threads[i].type == 'W') { hThread[i] = CT(Writer, &threads[i]); } else { hThread[i] = CT(Reader, &threads[i]); } } PM(c, hThread); //等待全部线程结束
} DWORD WINAPI Reader(LPVOID lpParam) { TInfo* arg = (TInfo*)lpParam; Sleep(arg->s * 1000); P(s3); P(s1); if(Reader_Count == 0) { P(s2); } Reader_Count++; V(s1); V(s3); printf("线程 %d 正在读!\n", arg->id); Sleep(arg->d * 1000); printf("线程 %d 读完了!\n", arg->id); P(s1); Reader_Count--; if(Reader_Count == 0) { V(s2); } V(s1); }
 DWORD WINAPI Writer(LPVOID lpParam) { TInfo* arg = (TInfo*)lpParam; Sleep(arg->s * 1000); P(s3); P(s2); printf("线程 %d 正在写!\n", arg->id); Sleep(arg->d * 1000); printf("线程 %d 写完了!\n", arg->id); V(s2); V(s3); } int main() { Read_TInfo(); RP(); //Sleep(3000);
    return 0; }