實驗報告模板2

附件（四）深圳大學(xué)實驗報告課程名稱：操作系統(tǒng)實驗項目名稱：并發(fā)程序設(shè)計學(xué)院：專業(yè)：指導(dǎo)教師：報告人：學(xué)號：班級：實驗時間：實驗報告提交時間：教務(wù)處制一、實驗?zāi)康呐c要求：實驗?zāi)康模赫莆誻indows環(huán)境下，多進程并發(fā)程序設(shè)計方法，并通過程序的運行結(jié)果來驗證分時系統(tǒng)和并發(fā)程序設(shè)計的優(yōu)越性。實驗要求：熟悉windows操作系統(tǒng)及VC++程序設(shè)計方法二、方法、步驟：在單進程（單用戶、單任務(wù)）運行時，系統(tǒng)資源為單進程所獨占，當(dāng)進程在讀/寫磁盤文件時，CPU是處于等待I/O完成的空閑狀態(tài)。因此造成較大的資源浪費。在多進程運行（多任務(wù)）時，當(dāng)某進程在等待I/O結(jié)果時，可以自動阻塞起來，CPU可選擇另一個就緒進程來執(zhí)行，從而提高系統(tǒng)的運行效率，增加系統(tǒng)的吞吐量，提高系統(tǒng)交互操作性能。本實驗設(shè)計兩個進程，WriteFile（寫U盤）進程和Calculate（計算）進程，每個進程大約費時5秒。設(shè)計兩進程順序執(zhí)行程序，并測試所需時間。設(shè)計兩進程并發(fā)執(zhí)行程序，并測試所需時間。三．實驗過程及內(nèi)容：(其中：提供有簡短說明的程序代碼。要求：程序運行正確、符合設(shè)計要求。)1Windows進程簡介在Windows環(huán)境下，一個執(zhí)行文件（*exe）在和自行時被看成是一個進程，即在windouws中最小的進程單位為執(zhí)行文件。但Windows是一個多任務(wù)的環(huán)境，允許多個執(zhí)行文件（進程）同時（并發(fā)）運行。2VC++并發(fā)程序設(shè)計簡介在程序中啟動一個執(zhí)行文件采用WinExec(LPCSTRlpCmdLine,UNITuComdShow)函數(shù)可啟動一個執(zhí)行文件的運行。其中l(wèi)pCmdLine表示一個命令行，uComdShow表示執(zhí)行文件窗口顯示特性。最簡潔的啟動運行函數(shù)形式為：WinExc(“*exe”，NULL)；創(chuàng)建進程采用CreateProcess(LPCTSTRlpszImageName,,//執(zhí)行文件名（進程名）LPCTSTRlpszCmdLine,//命令行（參數(shù)）LPSECURITY_ATTRIBUTESlpsaProcess，//進程安全屬性LPSECURITY_ATTRIBUTESlpsaThread,,//線程安全屬性BOOLbInheritHandles,//繼承特性DWORDdwCreationFlags,//進程類型和優(yōu)先級LPVOIDlpEnvironment,//環(huán)境變量，由SET設(shè)置LPCTSTRlpCurrentDirectory,//當(dāng)前目錄LPSTARTUPINFOlpStartupInfo,//進程開始信息LPPROCESS_INFORMATIONlpProcessInfo）//進程創(chuàng)建返回信息函數(shù)創(chuàng)建一個進程。最簡潔的創(chuàng)建進程的形式為： cProcess=CreateProcess(*exe,NULL,NULL,NULL,TRUE,0,NULL, NULL,&sui,&pisz);進程開始信息suiSui中存放進程開始的所有信息，用戶除第一項外，其余都可以使用默認值。最簡潔的設(shè)置方式為：memset(&sui,0,sizeof(STARTUPINFO))；sui.cb=sizeof(STARTUPINFO);進程創(chuàng)建返回洗洗piszPisz中存放創(chuàng)建進程的返回信息，用戶可以使用這些信息，對今晨進行操作，PROCESS_INFORMATION{HANDLEhProcess;//新進程的句柄HANDLEhThread;//主線程的句柄DWORDdwProcessId;//進程標識符DWORDdwThreadId;//線程標識符}在本實驗中主要用到新進程標識號dwProcessId，用于判斷線程是否結(jié)束等待進程結(jié)束采用WaitForInputIdle(HANDLEhProcess,DWORDdwMilliseconds)函數(shù)等待一進程結(jié)束。WaitForInputIdle()是等待一對象（可以是進程）結(jié)束函數(shù)，它有兩個變量，第一個為對象句柄（pisz.hProcess）,第二個為等待最長時間（以毫秒計，也可以為INFINITE）。本實驗中，可以采用以下方式調(diào)用：WaitForInputIdle(pisz.hProcess,INFINITE);；3核心源代碼（1）計算數(shù)據(jù)，并同時向U盤寫入數(shù)據(jù)voidWriteOrCalculate(){ STARTUPINFOsui;//用于指定新進程的主窗口特性 PROCESS_INFORMATIONpiszWriteFile,piszCalculate; BOOLwProcess,cProcess; //設(shè)置創(chuàng)建進程信息 memset(&sui,0,sizeof(STARTUPINFO));//將s中后n個字節(jié)用0替換并返回s。 sui.cb=sizeof(STARTUPINFO);//CB包含STARTUPINFO結(jié)構(gòu)中的字節(jié)數(shù),初始化操作 cProcess=CreateProcess(szCalculate,NULL,NULL,NULL,TRUE,0,NULL, NULL,&sui,&piszCalculate); wProcess=CreateProcess(szWriteFile,NULL,NULL,NULL,TRUE,0,NULL, NULL,&sui,&piszWriteFile); WaitForInputIdle(piszWriteFile.hProcess,INFINITE);//等待新進程完成它的初始化并等待用戶輸入。 WaitForInputIdle(piszCalculate.hProcess,INFINITE);}（2）先計算數(shù)據(jù)，然后向U盤寫入數(shù)據(jù)voidWriteAndCalculate(){ //啟動執(zhí)行文件 WinExec(szCalculate,NULL); WinExec(szWriteFile,NULL);}（3）開始計時DWORDStartTime,StopTime;voidStartTimeCount(HWNDhWnd,LPSTRStartString){ HDChDC; hDC=GetDC(hWnd); TextOut(hDC,100,100,StartString,strlen(StartString)); //設(shè)備環(huán)境的句柄,用于字符串對齊的基準點的邏輯X坐標,邏輯Y坐標,將被繪制字符串的指針,字符串的長度 ReleaseDC(hWnd,hDC);//釋放設(shè)備上下文環(huán)境（DC）供其他應(yīng)用程序使用 StartTime=GetTickCount();}（4）停止計時，并顯示所用時間voidStopTimeCount(HWNDhWnd,LPSTRTimeString){ charMsgString[256]; HDChDC; hDC=GetDC(hWnd); TextOut(hDC,100,100,"",50); ReleaseDC(hWnd,hDC); StopTime=GetTickCount(); sprintf(MsgString,"開始時間=%dms結(jié)束時間=%dms用時=%dms",StartTime, StopTime,StopTime-StartTime); MessageBox(NULL,MsgString,TimeString,MB_OK);}計算數(shù)據(jù)voidCalculate(){ inti; doubleArea,PI,r; PI=3.14159; r=10.12345; for(i=0;i<800000000;i++) Area=PI*r*r; }長時間的向磁盤寫入文件過程voidWriteFile(){ inti; charWriteIniFileName[32]; charKeyStr[32]; strcpy(WriteIniFileName,"E:\\text.ini"); for(i=0;i<5800;i++) { wsprintf(KeyStr,"%d",i); WritePrivateProfileString("WriteFile",KeyStr,"WriteFile",WriteIniFileName);//將信息寫入ini文件中 }}四、實驗結(jié)論：（其中：提供運行結(jié)果，能對實驗結(jié)果進行深入的探討和分析、評價，并提出結(jié)論性意見和改進想法）實驗截圖：實驗界面：寫入磁盤的運行時間：寫入磁盤的test.ini的截圖計算800000000次數(shù)據(jù)的時間：串行時間并行時間：實驗結(jié)論：由上圖可知，基本實現(xiàn)了實驗要求。由圖可以得到，寫入磁盤時間與計算時間都已經(jīng)調(diào)整為5s左右，在上圖中由于每次運行程序時系統(tǒng)誤差，因此會導(dǎo)致每一次運行寫文件以及計算的時間都不同，但很明顯，串行計算得到的時間在誤差范圍內(nèi)等于兩