Синхронизация потоков потребителей

1 event = waitForEvent()

2

3 spaces.wait()

4 mutex.wait()

5 buffer.add(event)

6 mutex.signal()

7 items.signal()

Листинг. 12 Решение производителя с конечным буфером

Для того, что бы избежать deadlock производителей и потребителей, нужно проверить наличие свободных мест до захвата мьютекса. Для лучшей производительности мьютекс освобождают до подачи сигнала.

8. ОСРВ RTX

Расширение IntervalZero RTX - программное средство, предназначенное для добавления функциональности "жёсткого" реального времени в системы под управлением операционных систем Microsoft Windows. Программный продукт RTX был с успехом опробован в тысячах различных автоматизированных систем управления, оборонных и аэрокосмических системах, контрольно-измерительной аппаратуре, роботах и т.д. Он позволил добиться повышения их эффективности, возможностей, степени масштабируемости и надёжности функционирования при одновременном сокращении сроков и стоимости разработки новой продукции.

9. Постановка задачи

Заправочную станцию обслуживает один заправщик (производитель) и заправляется один потребитель. В единицу времени можно либо сливать топливо, либо заправляться, размер бака потребителя и размер бака заправки конечны. Реализовать синхронизацию между потребителем и производителем.

10. Листинг программы

синхронизация производитель сигнал буфер

//////////////////////////////////////////////////////////////////

//

// RtxApp1.c - C file

//

//////////////////////////////////////////////////////////////////

#include "RtxApp1.h"

HANDLE mutex;

HANDLE items;

HANDLE spaces;

INT GasStation = 20;

INT lReleaseCount = 1;

INT Bubble;

INT BubbleM;

INT Plus = 3;

INT Minus = 4;

#define MSGSTR_SEM "Sem"

#define MUTEX_ENABLED

INT RTFCNDCL Thread1Cycle (PVOID unused)

{

while(1)

{

RtWaitForSingleObject(mutex, INFINITE);

{

Bubble = GasStation + Plus;

if (Bubble < 20)

{

GasStation += Plus;

RtPrintf("(PRODUCER)GIVE = %d ", Plus);

RtPrintf("(Fuel level = %d\n", GasStation);

}

if (Bubble > 20)

{

RtPrintf("(PRODUCER)want GIVE = %d ", Plus);

RtPrintf("Fuel level will be FULL, wait = %d\n", GasStation);

}

if (Bubble == 20)

{

GasStation += Plus;

RtPrintf("(PRODUCER)GIVE = %d ", Plus);

RtPrintf("Fuel level is FULL = %d\n", GasStation);

}

RtSleep(3000);

RtReleaseSemaphore(mutex, lReleaseCount, NULL);

}

}

return NO_ERRORS;

}

INT RTFCNDCL Thread2Cycle (PVOID unused)

{

while(1)

{

RtWaitForSingleObject(mutex, INFINITE);

{

srand(10);

Minus = rand()%10;

BubbleM = GasStation - Minus;

if (BubbleM > 0)

{

GasStation -= Minus;

RtPrintf("(CONSUMER)TAKE = %d ", Minus);

RtPrintf("Fuel level = %d\n", GasStation);

}

if (BubbleM < 0)

{

RtPrintf("(CONSUMER)want TAKE = %d ", Minus);

RtPrintf("(CONSUMER)Need more GAS, wait = %d\n", GasStation);

}

if (BubbleM == 0)

{

GasStation -= Minus;

RtPrintf("(CONSUMER)TAKE = %d ", Minus);

RtPrintf("Fuel level is EMPTY = %d\n", GasStation);

}

RtSleep(3000);

RtReleaseSemaphore(mutex, lReleaseCount, NULL);

}

}

return NO_ERRORS;

}

VOID _cdecl wmain(int argc, wchar_t **argv, wchar_t **envp)

{

// for periodic timer code

LARGE_INTEGER liPeriod; // timer period

LARGE_INTEGER time;

HANDLE hTimer = NULL; // timer handle

DWORD threadId;

DWORD dwStackSize = 0;

ULONG stackSize = 0;

ULONG sleepTime = 30000;

DWORD dwExitCode = 0;

RtPrintf("\n");

//

// Create the thread.

//

hThread1 = CreateThread(

NULL,

dwStackSize, //default

Thread1Cycle, //function

NULL, //parameters

CREATE_SUSPENDED,

&threadId

);

if(hThread1 == NULL)

{

RtPrintf("Error: could not create thread. GetLastError = %d\n", GetLastError());

return ERROR_OCCURED;

}

if(!RtSetThreadPriority( hThread1, RT_PRIORITY_MAX))

{

RtPrintf("Error: could not set thread priority. GetLastError = %d\n", GetLastError());

TerminateThread( hThread1, dwExitCode);

return ERROR_OCCURED;

}

//

// Create the CPU HOG thread.

//

hThread2 = CreateThread(

NULL,

dwStackSize, //default

Thread2Cycle, //function

NULL, //parameters

CREATE_SUSPENDED,

&threadId

);

if(hThread2 == NULL)

{

RtPrintf("Error: could not create thread. GetLastError = %d\n", GetLastError());

return ERROR_OCCURED;

}

if(!RtSetThreadPriority(hThread2, RT_PRIORITY_MIN))

{

RtPrintf("Error: could not set thread priority. GetLastError = %d\n", GetLastError());

TerminateThread( hThread2, dwExitCode);

return ERROR_OCCURED;

}

mutex = RtCreateSemaphore( NULL, 1, 1, MSGSTR_SEM);

items = RtCreateSemaphore( NULL, 1, 1, MSGSTR_SEM);

spaces = RtCreateSemaphore( NULL, 1, 1, MSGSTR_SEM);

if (mutex==NULL)

{

RtPrintf("RtCreateSemaphore failed.");

}

if (items==NULL)

{

RtPrintf("RtCreateSemaphore failed.");

}

if (spaces==NULL)

{

RtPrintf("RtCreateSemaphore failed.");

}

RtReleaseSemaphore(mutex, lReleaseCount, NULL);

if(

(ResumeThread(hThread1) == RESUME_ERROR)

||

(ResumeThread(hThread2) == RESUME_ERROR)

)

{

RtPrintf("Error: could not resume thread. GetLastError = %d\n", GetLastError());

TerminateThread(hThread1, dwExitCode);

TerminateThread(hThread2, dwExitCode);

return ERROR_OCCURED;

}

RtSleep(150000);

//

// Stop thread.

if( !TerminateThread(hThread1, dwExitCode) || !TerminateThread(hThread2, dwExitCode))

{

RtPrintf("Error: could not terminate thread. GetLastError = %d\n", GetLastError());

return ERROR_OCCURED;

}

RtCloseHandle(mutex);

RtCloseHandle(items);

RtCloseHandle(spaces);

ExitProcess(0);

}

#include "RtxApp1.h"

//

// RTX periodic timer handler function

//

void RTFCNDCL TimerHandler(PVOID context)

{

PINT a = (PINT)context;

(*a)++;

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////

//

// RtxApp1.h - header file

//

//////////////////////////////////////////////////////////////////

#include <windows.h>

#include <wchar.h>

#include <rtapi.h>

#include <time.h>

#include <stdio.h>

//#include <string.h>

//#include <ctype.h>

//#include <conio.h>

#include <stdlib.h>

//#include <math.h>

//#include <errno.h>

// Add DEFINES Here

//**** error codes ****//

#define NO_ERRORS

#define ERROR_OCCURED -1

#define RESUME_ERRORxFFFFFFFF

#define SUPPEND_ERRORxFFFFFFFF

HANDLE hThread1; // handle to the thread

HANDLE hThread2; // handle to the thread

// Add Function prototypes Here

// function prototype for periodic timer function

void

RTFCNDCL

TimerHandler(

void * nContext

);

// Interrupt handler prototype

void

RTFCNDCL

InterruptHandler(

void * nContext

);

11. Результаты работы

(PRODUCER)want GIVE = 3 Fuel level will be FULL, wait = 20

(CONSUMER)TAKE = 1 Fuel level = 19

(PRODUCER)want GIVE = 3 Fuel level will be FULL, wait = 19

(CONSUMER)TAKE = 1 Fuel level = 18

(PRODUCER)want GIVE = 3 Fuel level will be FULL, wait = 18

(CONSUMER)TAKE = 1 Fuel level = 17

(PRODUCER)GIVE = 3 Fuel level is FULL = 20

(CONSUMER)TAKE = 1 Fuel level = 19

(PRODUCER)want GIVE = 3 Fuel level will be FULL, wait = 19

(CONSUMER)TAKE = 1 Fuel level = 18

(PRODUCER)want GIVE = 3 Fuel level will be FULL, wait = 18

(CONSUMER)TAKE = 1 Fuel level = 17

Листинг. 13 Результат исполнения

Рис. 1 Результат работы

Список литературы

1. The Little Book of SEMAPHORES, Allen B. Downey, 2009

Размещено на Allbest.ru