2023年銀行從業(yè)考試個人理財模擬試題參考

2０2３-2０2３學(xué)年第2學(xué)期操作系統(tǒng)課程設(shè)計規(guī)定：１．每位同學(xué)按學(xué)號尾數(shù)作相應(yīng)的課題,如１號同學(xué)做課題一,２號同學(xué)作課題二。２．允許同學(xué)之間換題。３.允許用不同的方法作課題，即可以在Wｉｎdoｗs、Ｌiｎｕx下采用各種編程語言和開發(fā)工具實現(xiàn)課題所規(guī)定的功能。(所附資料僅供參考)課程設(shè)計報告格式課程設(shè)計目的課題內(nèi)容設(shè)計思緒源代碼運營與測試心得體會

課題一:編寫一個小型命令解決器ｓmａｌlsheｌl一、目的設(shè)計并實現(xiàn)一個簡樸的命令解決程序，名字為ｓmａllshｅｌl。規(guī)定具有以下基本功能：1.支持交互式的用戶界面2.支持內(nèi)置命令:ｃd，exiｔ,設(shè)立搜索途徑paｔh等。3．支持可執(zhí)行文獻的運營4.支持輸入輸出重定向功能5.支持管道功能二、準(zhǔn)備知識1.交互式用戶界面在smaｌｌsｈell中,顯示如下格式的交互界面：[ｓernａme＠seｒvｅｒｎａｍe:ｐaｔhname]$需要涉及以下函數(shù):＃includｅ<uniste.h>char*getｌogin（voiｄ);/＊gｅtlogin函數(shù)返回與當(dāng)前用戶關(guān)聯(lián)的用戶名*／intｇeｔｈostname（char＊naｍe，sizｅ_tｎamelen);/*gｅthostname函數(shù)把機器的網(wǎng)絡(luò)名寫到字符串name中,name的長度為nａｍeleｎ,因此該字符串的長度不得超過nameｌｅn個字符，函數(shù)成功返回0,否則返回-１。*／#includｅ＜uｎiｓtd>char*gｅtｃwd(ｃhar*ｎame,ｓiｚe_ｔsizｅ);/＊getcwd函數(shù)返回一個指向當(dāng)前工作目錄的指針,并將當(dāng)前工作目錄存于ｎame中，假如該目錄名長度超過size給出的長度，返回NＵLL。若siｚｅ為0,返回－1。*/例如，下面這段程序模仿了pｗd命令:#incｌｕｄe＜stdｉｏ.h>#ｉncｌuｄｅ<unistd.h>#dｅfｉneVERYBＩG20０voidｍy_ｐｗd(vｏｉd);ｍaｉｎ(）{my_pwd（)；}voidmy_pwd(void）;{cｈardirnaｍe[VERＹBIG];iｆ(getcｗｄ(ｄｉrｎamｅ，ＶERYBＩG)==NＵLL) printf（“gｅtcｗderｒｏｒ”);ｅlｓe printｆ(“%s”,dｉrｎame);}2.支持內(nèi)置命令:cd,eｘｉｔ,設(shè)立搜索途徑pａｔh等?假如用戶輸入內(nèi)置命令，smalｌsheｌl根據(jù)命令名及參數(shù)進行相應(yīng)解決。下面以cd，exit,path命令為例,分別說明其實現(xiàn)所涉及的函數(shù)。?（1）cｄ命令該命令用于切換當(dāng)前目錄,可以通過ｃｈdiｒ()函數(shù)實現(xiàn)。ｃhdir()使當(dāng)前目錄變?yōu)閜ath所指向的目錄，該函數(shù)的用法如下:#incｌｕde<uｎiｓtｄ.h>ｉｎｔchdir(coｎｓtchar＊path);chdir在失敗的情況下返回-１。需要注意的是，cｈdir只影響調(diào)用進程，并不會影響啟動這個進程的sheｌl進程。例如,使用chdir(“/usr／bｉｎ”)；可切換到/usr/ｂin目錄。（2)exit命令?該命令用于退出ｓmallshell,需要調(diào)用exit函數(shù)實現(xiàn)，exit函數(shù)用法如下：＃iｎclude<stdlｉb.ｈ>?voidexit(ｉntｓtatus)；(3)paｔｈ命令?該命令用于設(shè)立搜索途徑。可以設(shè)立一個全局變量gpatｈ，實現(xiàn)對搜索途徑的更新。３．支持可執(zhí)行文獻的運營假如用戶輸入的不是內(nèi)置命令,而是一個可執(zhí)行文獻名，則需要在設(shè)立的途徑中搜索該命令,并在此環(huán)境中執(zhí)行?？梢酝ㄟ^acｃess（)函數(shù)先對該命令進行測試: #ｉｎcｌuｄe<unisｔd.h>inｔａｃceｓs(coｎstｃhａr*pathname，intｍoｄe）;該函數(shù)根據(jù)用戶id測定進程是否具有訪問某個特定文獻的權(quán)限。參數(shù)ｐaｔhnａmｅ表達(dá)的是文獻的名字,參數(shù)mode有三種也許的取值,它們的定義在<unｉｓtd.ｈ>中可以找到：R_ＯK調(diào)用進程是否具有讀訪問權(quán)限Ｗ_OＫ調(diào)用進程是否具有寫訪問權(quán)限X_ＯK調(diào)用進程是否具有執(zhí)行權(quán)限ａｃcｅsｓ函數(shù)返回０，表達(dá)用戶對文獻具有訪問權(quán)限，返回-1表達(dá)不具有此種訪問權(quán)限。假如命令可執(zhí)行,下一步是創(chuàng)建sｍallshｅll的子進程，之后讓子進程執(zhí)行這個可執(zhí)行文獻。因此需要用到fork和eｘeｃ類函數(shù)。ｆｏrk函數(shù)的使用請參考課程實驗指導(dǎo)書，exec類函數(shù)有６個,這里可以用其中的eｘeｃｖe()函數(shù)，用法如下：#iｎclｕde＜uniｓtd.ｈ＞ ｉntexecve(constchａr*pathnａmｅ，cｈar*consｔargv[],chａr＊consteｎvp［]；pａｔhnａme參數(shù)是子進程要執(zhí)行的文獻的途徑名,argv是一個參數(shù)字符串列表，envp是一個環(huán)境變量字符串和值的列表。eｘeｃve成功不會返回，失敗返回－1.例：ｃmd＝”ｈelloｗorld”;／/hellｏwｏrlｄ是一個可執(zhí)行文獻chaｒ＊ｅnvp[]={“ＰATH＝/hoｍe/stu1”，０};exｅcve（cmd,ＮULL,ｅnvｐ）;//執(zhí)行heｌlowｏｒｌd４．支持輸入輸出重定向功能每個進程的描述符中包含一個file＿struct結(jié)構(gòu)，記錄用戶的文獻打開情況,這個結(jié)構(gòu)稱為用戶打開文獻表。并且用戶打開文獻表的信息在fork（)和exec()調(diào)用后將仍然保持和繼承。進程的打開文獻表記錄進程已經(jīng)打開的文獻描述符,即指向文獻對象的指針。通常系統(tǒng)為正在執(zhí)行的進程自動打開三個文獻:標(biāo)準(zhǔn)輸入(鍵盤），標(biāo)準(zhǔn)輸出（顯示器)，標(biāo)準(zhǔn)錯誤。通常相應(yīng)文獻描述符0，1，2。因此，輸入輸出重定向?qū)嶋H就是將標(biāo)準(zhǔn)輸入和標(biāo)準(zhǔn)輸出的文獻描述符指向用戶指定的文獻?？梢允褂孟铝泻瘮?shù)實現(xiàn):#ｉnｃｌude＜unistｄ.ｈ＞fiｄ=opｅn(constchar*ｐathnaｍe,ｉntfｌagｓ）;iｎtｄup２(intoldｆd,inｔｎewfｄ);open函數(shù)打開一個文獻，返回該文獻的描述符。參數(shù)patｈｎame是文獻的途徑名，flag指定文獻存取模式,取值為:O_ＲＤＯNLY,O_WRONLY，Ｏ＿RDWR,O_CRＥＡＴE等。dup2函數(shù)將老的文獻描述符olｄfd復(fù)制到新的文獻描述符nｅwｆd，即創(chuàng)建一個ｏｌdfd的拷貝。例如：ｆiｄ=ｏpen（fiｌename,O＿WROＮLY|O_CREAT);//以寫的方式創(chuàng)建并打開文獻fiｌeｎａmedup2(ｆｉｄ,１)；//將文獻描述符復(fù)制到標(biāo)準(zhǔn)輸出，即輸出時便輸出到新建文獻中,//從而實現(xiàn)了輸出重定向。5.支持管道功能sheｌl中的管道功能是將一個命令的輸出作為另一個命令的輸入?？梢杂胮ｉpe函數(shù)創(chuàng)建無名管道。返回的ｐipe文獻描述符只能被同一家族的父子進程使用,因此可以用ｆork函數(shù)和exeｃ函數(shù)創(chuàng)建兩個不同的進程并使其具有父子關(guān)系,之后使一個進程的輸出重定向到管道，另一個進程的輸入重定向到管道，從而實現(xiàn)管道功能。程序框架如下：ｉｎtfd[2]；pipｅ（fd）;if（foｒk>０){//父進程cｌose(fd[0］);/／關(guān)閉用于讀文獻的描述符dｕp2(fd[1],1);//父進程實現(xiàn)輸出重定向......｝elsｅ｛／／子進程ｃloｓe(fd［1］);/／關(guān)閉用于寫的文獻描述符dｕp2(fd［0],０);//子進程實現(xiàn)輸入重定向．.．．．. }三、sｍalｌshelｌ總體結(jié)構(gòu)交互界面交互界面命令解析內(nèi)部命令可執(zhí)行文獻創(chuàng)建子進程執(zhí)行I/O重定向創(chuàng)建管道?課題二使用SystemＶ的IＰC機制實現(xiàn)“生產(chǎn)者-消費者”問題一、目的學(xué)習(xí)SystｅmV的進程間通信機制,使用信號量和共享內(nèi)存實現(xiàn)經(jīng)典進程同步問題“生產(chǎn)者－消費者”問題。具體規(guī)定:1.創(chuàng)建信號量集，實現(xiàn)同步互斥信號量。2.創(chuàng)建共享內(nèi)存，模擬存放產(chǎn)品的公共緩沖池。３.創(chuàng)建并發(fā)進程，實現(xiàn)進程對共享緩沖池的并發(fā)操作。二、準(zhǔn)備知識１.信號量集(1)創(chuàng)建信號量集#iｎｃlｕｄe<sys/sｅm．h＞intsｅｍgｅt(ｋeｙ＿ｔkey,intｎsems,ｉnｔpeｒmｆlagｓ);該調(diào)用與文獻的opｅn或creaｔ相似,參數(shù)key是一個標(biāo)記信號量集的數(shù),參數(shù)ｎｓｅms是信號量集中包含的信號量的個數(shù),元素索引從0到nseｍs－1,ｐｅrmflａｇs是seｍgｅt函數(shù)將實現(xiàn)的操作,有兩個值供選擇，在頭文獻<sys/ipc.h>有定義，這兩個值可以單獨使用，也可用“或”位運算符連起來使用：IPC_CRＥAＴ:創(chuàng)建一個kｅｙ所代表的新信號量集，類似于creat。IPＣ_EXCL:同IＰＣ＿CREＡT都設(shè)立時，若ｋey相應(yīng)信號量集存在,則返回-1，并將錯誤指示變量eｒrno置EEXIST。例如:seｍid=semgeｔ(（key_t)0010,1,06０0｜ＩＰC_ＣREＡT|IPC＿EXCL)；注意:這里0６0０表達(dá)對該信號量集的存取權(quán)限，設(shè)立的方式同文獻存取權(quán)限的設(shè)立一致。06０0表達(dá)對信號量集的創(chuàng)建者具有讀寫權(quán)限,對同組用戶和其他用戶無任何權(quán)限。(２)信號量控制#ｉnclｕｄe<ｓyｓ/seｍ．h＞ｉnｔｓemｃｔl(iｎｔｓeｍid，intｓem_num,intcommand,uniｏｎsｅmunctｌ_arg);該函數(shù)可以對sｅmｉd表達(dá)的信號量集中的第ｓem＿ｎuｍ號信號量執(zhí)行cｏmmand指示的操作。sem_nｕm是信號量的索引號，注意,索引號從0開始。commａnd給出要完畢何種功能,功能可分為種:標(biāo)準(zhǔn)IPC功能、只對單個信號量起作用的功能、影響整個信號量集的功能。標(biāo)準(zhǔn)IPＣ函數(shù)IPC_ＳＴAT:把狀態(tài)信息放入ctｌ＿ａrg．ｂufIPＣ_SEＴ:用ｓtｌ_aｒg.bｕf中的值設(shè)立信號量的所有權(quán)／許可權(quán)ＩPC_RMＩD:從系統(tǒng)中刪除信號量集(此時sem_num參數(shù)忽略）單信號量操作GEＴVＡL:返回信號量的值SETVAL:設(shè)立信號量的值，寫入ctl＿ａrg.valGETPＩD:返回最后一個對ｓem_ｎｕm號信號量執(zhí)行semｏp操作的進程iｄGETNCＮT:返回等待ｓem_ｎｕm號信號量值增長的進程數(shù)，即在該信號量上等待的進程數(shù)GETZCNT：返回等待sｅｍ_nuｍ號信號量值變?yōu)?的進程數(shù)。全信號量操作ＧETALL:返回所有信號量的值,結(jié)果保存在ctl_arg.arｒay,忽略參數(shù)sｅｍ＿numSEＴALL:通過ctｌ＿aｒg.aｒraｙ更新所有信號量的值。參數(shù)sｅm＿nｕm與上述第二類功能選項一起使用,以針對某一個信號量。參數(shù)ctl_arg是調(diào)用該函數(shù)的進程必須事先定義的一個聯(lián)合體,定義如下;unｉonsemun{intval；strｕｃtseｍｉd＿dｓ*ｂｕf；unｓignｅdshort＊ａｒraｙ};uｎioｎｓemｕnctl＿ａｒg;聯(lián)合體中的三個成員分別相應(yīng)sｅmｃtｌ的三個功能,val是針對信號量值的，例如賦初值。結(jié)構(gòu)體semid_ds是IPＣ＿STＡT和ＩPC_SＥＴ的緩沖,arｒay針對全信號量操作。（3)信號量操作#inｃlude<sys／ｓｅm.ｈ>ｉntｓemop(ｉntｓｅmid,strｕcｔsemｂuf＊op_ａrray，ｓize＿tnum_opｓ);該函數(shù)可以實現(xiàn)信號量的p、v操作。參數(shù)ｓemiｄ是信號量集的標(biāo)記符,ｏp_arrａy指向sｅｍbuf結(jié)構(gòu)體類型的數(shù)組，參數(shù)nuｍ_oｐｓ是操作的個數(shù)。下面給出sembuf的結(jié)構(gòu)：stｒucｔsｅmbｕf{unsiｇnedshoｒtsem_num;/／存放信號量在信號量集合中的索引 ?ｓhortｓem＿op;//１，-1分別可表達(dá)加一和減一操作,相稱與Ｖ、P操作 ?shortseｍ_ｆlｇ;//標(biāo)志,設(shè)立SEＭ_UNDO表達(dá)進程退出時自動還原}例如,下面這段程序可以實現(xiàn)針對一個信號量的P操作:ｉntP(intsemid)? /／ｓemid是信號量集的標(biāo)記符{sｔrｕｃtsembuｆｐ_bｕｆ；?ｐ_buｆ．sem＿ｎｕｍ=0;? p_ｂuf.ｓeｍ_oｐ=－1;?ｐ＿buf.seｍ_ｆｌｇ=SEM_UNDO；if（ｓeｍop(seｍid,&p_ｂuf，1)==-1）//第三個參數(shù)是p＿buf指向的seｍbuｆ數(shù)組的大小?{ｐerror("p(sｅmｉｄ）faiｌｅd");?eｘｉt（1);?｝reｔｕrn(０）；}2.共享存儲共享存儲操作適得兩個或兩個以上的進程可以共用一段物理內(nèi)存（一般情況下,兩個進程的數(shù)據(jù)區(qū)是完全獨立的，父進程用ｆｏrk創(chuàng)建子進程后，子進程會復(fù)制父進程數(shù)據(jù)到自己的數(shù)據(jù)區(qū))。（１)創(chuàng)建共享內(nèi)存#inｃlｕde<sys/ｓhm.h＞iｎtshｍget(keｙ_tkｅｙ,ｓiｚe_ｔsize,intpｅrmflags）;參數(shù)ｋｅy是共享內(nèi)存的標(biāo)記，size是共享內(nèi)存段的最小字節(jié)數(shù)，permflagｓ是訪問權(quán)限，值的設(shè)立同semget同樣。（2)共享內(nèi)存的控制＃include<ｓys／ｓｈｍ．h>intshmｃｔl（ｉntshmiｄ,ｉntｃoｍmand,structｓhmｉd_dｓ*sｈm_ｓtａｔ);該函數(shù)seｍcｔl相似,coｍmand可設(shè)為ＩＰC_ＳTAＴ,IPC＿SEＴ，IPC_RＭID。參數(shù)shｍ_sｔat指向存放屬性的結(jié)構(gòu)體，具體內(nèi)容請參考手冊。（３）共享內(nèi)存的附接和斷開＃ｉnclｕｄe<sｙs／shm．h>void＊ｓhmat（iｎtshmid,cｏｎstvoid*addr，iｎtｓｈｍｆｌａｇs);intｓｈmdt(coｎｓｔvｏiｄ＊adｄr）;由于兩個函數(shù)需指出進程地址空間中的地址,因此比較復(fù)雜。簡化的方法是將sｈmａt(yī)中的地址設(shè)為NＵＬL。三、程序框架//semaｐhoreheaｄerfiｌe＃iｎcluｄe＜sys／typeｓ.ｈ>＃inclｕde<syｓ/ipｃ.ｈ>#include＜syｓ/sem.h>#incｌｕｄe<eｒrｎo.h>#incｌｕｄe<stdliｂ.ｈ>＃ｉncｌｕｄe<ｓｔdiｏ.h＞＃ｉｎcluｄe<uｎiｓtd.ｈ＞typｅｄefｕniｏｎ_sｅmｕn{／／定義聯(lián)合體...．..｝semｕn;stｒuctdａt(yī)abuf｛//定義“生產(chǎn)者-消費者”問題中存放數(shù)據(jù)的buｆfer.．．...};sｔａt(yī)ｉcintsｈmiｄ,ｓeｍｉd;voidiniｔｓｈm(strucｔdataｂuf**p）//創(chuàng)建共享存儲區(qū),并附接到調(diào)用進程｛.．...．}intinitsｅm()/／創(chuàng)建信號量集，并初始化{......｝vｏidremobj（void)/／刪除IPC對象{if(ｓhmctl（shmid，IＰC_ＲMID，NULL）==－1)prinｔf("shmctlerror"）;iｆ(semctl(sｅmiｄ,ＩＰC_ＲMID,０）==－1)ｐrintｆ("\nｓemctlremoｂjerror＼n")；}intＰ()//定義ｐ操作{....．.?}intV()//定義ｖ操作{．．．...}ｖoｉdprodｕｃer(）//生產(chǎn)者{..．...}vｏiｄcoｎｓumｅｒ()／／消費者{.．....}maｉn(）／/主程序{keｙ_tsemkey，ｓｈmｋeｙ;ｓｔｒｕctdａt(yī)abuf*ｂｕf；/／產(chǎn)品緩沖池......initshm(&ｂuf);//創(chuàng)建共享存儲區(qū)，并附接到buf指針指示的位置sｅmｉd＝initｓem(ｓeｍkeｙ);/／創(chuàng)建信號量集....../／創(chuàng)建若干并發(fā)進程，實現(xiàn)pｒoduｃer與ｃonsumｅr的并發(fā)執(zhí)行 rｅｍｏbj();? ? //刪除IＰC對象? ?}?課題三使用SｙstemV的IＰC機制實現(xiàn)“讀者-寫者”問題一、目的學(xué)習(xí)ＳysｔemV的進程間通信機制，使用信號量和共享內(nèi)存實現(xiàn)經(jīng)典進程同步問題“讀者-寫者”問題。具體規(guī)定:1.創(chuàng)建信號量集,實現(xiàn)互斥信號量。2.創(chuàng)建共享內(nèi)存,將“讀者－寫者”共享的文獻保存其中,并保存讀者共享的計數(shù)值。3.創(chuàng)建并發(fā)進程，實現(xiàn)“讀者-寫者”的并發(fā)操作。二、準(zhǔn)備知識見課題二三、程序框架//semaphoreheａderfilｅ#inclｕde<sys/types.h>#includｅ<syｓ/ｉpc.h>＃inｃlude<sys/sｅm.ｈ>#ｉnclude<ｅrrno．h>#iｎｃlude<sｔｄlｉb.ｈ>＃ｉncludｅ<ｓtdio．h＞#ｉｎclude<uniｓtｄ.ｈ>tｙｐedefｕnion＿seｍun{//定義聯(lián)合體.．.．.．}semｕn;sｔaticintｓhmid,ｓemid；voidinitshm(structdaｔabuf*＊ｐ)／/創(chuàng)建共享存儲區(qū)，并附接到調(diào)用進程{.．....}inｔiｎｉtｓem()//創(chuàng)建信號量集,并初始化{．.．．．.}voidreｍoｂj(ｖoid)／/刪除ＩPC對象{ｉf（sｈｍcｔl（ｓhｍiｄ,IPＣ_RMID,NＵＬL)＝=-１)printｆ(＂shｍcｔlerrｏr");ｉf（sｅmcｔl(semid,IPC_RMID，０)==-1)pｒｉｎtf("\ｎseｍctlremobjerror＼n");}intP（)//定義p操作｛...... }iｎｔV(）/／定義ｖ操作{.．．...}ｖｏidrｅadeｒ()/／讀者{..．.．.｝ｖｏidwｒiteｒ()/／寫者{.....．｝main()//主程序{key_tsｅmkey，sｈｍkｅy;inｔ*ｒeａdｅrcoｕnｔ／／讀者計數(shù)值.．....iｎｉtshm（＆rｅadｅrｃｏｕｎｔ);//創(chuàng)建共享存儲區(qū),并附接到reａｄeｒcount指針指示的位置semid=ｉｎiｔsem(semkey);//創(chuàng)建信號量集．．.．..//創(chuàng)建若干并發(fā)進程,實現(xiàn)prodｕｃｅr與cｏｎsumｅr的并發(fā)執(zhí)行 reｍｏbj(); ? //刪除ＩPC對象? }

課題四運用信號量和多線程機制實現(xiàn)“哲學(xué)家進餐”問題一、目的學(xué)習(xí)多線程編程，使用線程的同步機制實現(xiàn)“哲學(xué)家進餐”問題。具體規(guī)定:1.創(chuàng)建PＯSIＸ線程,實現(xiàn)多線程的并發(fā)執(zhí)行，驗證多線程共享進程資源的特性。2.使用互斥量和條件變量，或使用信號量實現(xiàn)線程的同步互斥。3.驗證“哲學(xué)家進餐”問題中的死鎖情況，并加以解決。二、準(zhǔn)備知識一方面，請自學(xué)課程教材中關(guān)于線程同步的內(nèi)容。POSIX線程函數(shù)庫（ｐｔhreａd)為多線程編程提供了一套支持函數(shù)，這些函數(shù)在頭文獻ｐthrｅａd.ｈ中定義,所有多線程程序都必須包含這個頭文獻。由于ptｈread庫不是Linux系統(tǒng)的庫,所以編譯時，需要用-ｌpthreaｄ選項來鏈接線程庫。1.創(chuàng)建線程intptｈread_crｅatｅ(pｔhread＿t*threａd,／/線程ｉｄ指針ｐｔhrｅad_ａt(yī)tｒ＿t*attｒ，/／線程屬性指針??? void＊（start_routine)(void*），//返回void類型的指針函數(shù) ???vｏiｄ＊arｇ);/／staｒｔ_ｒoutine的形參該函數(shù)成功返回0,失敗返回非0值。例：/*tｈeexamplｅｆiｌeiscreａｔeｔhread.c*/＃iｎclｕdｅ<ｐthreａd.h>#inｃlude<ｓtdio．ｈ＞vｏid*crｅatｅ(voｉd*aｒg)//新線程執(zhí)行的函數(shù){inti；for(ｉ=0;i<10;ｉ++）prinｔf(＂%ｄnewｔhreaｄcrｅated%c\n＂,i,＊(char＊)arg);pthrｅａｄ＿eｘit(ＮUＬＬ);//退出線程}intmａin(inｔａrgc，char*ａrgv[])/／程序從主函數(shù)開始｛pthreａd＿tp_thｒeaｄ;／/線程ＩDintrｅt;chara='A'；cｈarb='B';ret=ptｈrｅad_cｒeａt(yī)ｅ(&ｐ＿ｔhｒead,ＮULL,crｅate,(void*)&a);／/創(chuàng)建新線程執(zhí)行create函數(shù),傳遞參數(shù)ａcreatｅ((ｖｏiｄ*)&ｂ);//主線程執(zhí)行此函數(shù),傳遞參數(shù)b}編譯時使用命令:gcc-ｌpthreａd-ocrｅａｔethrｅadcreaｔetｈrｅad．ｃ2．等待子線程結(jié)束#inｃｌude<ptｈｒeaｄ.h>inｔpｔｈreａｄ_joｉｎ(pthreａd_tp_tｈrｅａd，vｏｉd**stａt(yī)ｕｓ)；該函數(shù)的第一個參數(shù)是線程的ID,第二個參數(shù)為子線程返回的值，該函數(shù)返回0表達(dá)成功，非0為失敗。下面給出“觀測者－報告者”線程并發(fā)的例子,體會多線程共享數(shù)據(jù)也許導(dǎo)致的問題。＃iｎclude<ｐtｈreaｄ.h>＃include<ｓtｄio.ｈ＞statiｃｉnｔcｏunt=10；ｖoiｄ*observer(vｏiｄ*arg)/／觀測者執(zhí)行的函數(shù){inti;for（i=０;ｉ<1０0;i++)printf("ｏbsｅrver%dcoｕｎt＝%d\n＂，i,(*(inｔ*)aｒg)++);pthreａd_ｅｘit(NUＬL）；/／退出線程}vｏiｄ＊ｒeｐoｒter(ｖoiｄ*ａｒg)/／報告者執(zhí)行的函數(shù){iｎｔi；foｒ(i=０；i<100;i++){printｆ(＂％ｄｃouｎt=％d\n"，i，＊(inｔ*)arg);*(iｎt*)ａrg=0;}pthreａｄ_exｉt(ＮUＬL);／/退出線程}iｎｔmaｉn(intaｒgc,ｃhar*ａrgv[])//主函數(shù)｛pｔhread_tｐ1_thrｅad,ｐ2＿threａｄ;/／線程IDpｔｈreaｄ_creatｅ(&p1_threaｄ,NＵLL,obsｅｒveｒ,(voｉd*)＆count)；//創(chuàng)建新線程ｐtｈrｅaｄ_ｃreatｅ(&p２＿ｔhreａd，NULＬ,reｐｏrter，(void*＊）&ｃount）；pthrｅaｄ＿joｉn(p１_ｔｈｒeａd,NUＬL)；／/主線程等待子線程結(jié)束pthｒeａd_ｊｏｉn(p2＿thread,NULL);}3.互斥鎖互斥鎖可以解決線程之間互斥訪問資源的問題。當(dāng)一個線程鎖定一個互斥量后,可以執(zhí)行臨界區(qū)，而此時另一個線程若要鎖定互斥量,將被掛起，直到前一個線程解鎖該互斥量后，后一個線程才干再次鎖定互斥量，并進入臨界區(qū)訪問。創(chuàng)建互斥量前,必須先聲明一個類型為ｐｔｈreaｄ_mutex_t的變量,并對它初始化,例如：ｐthread＿ｎuｔeｘ＿ｔ=ＰTＨREAD_MUTEX_ＩNITIALIZER；／/該初始化可創(chuàng)建一個快速互斥量下面三個函數(shù)分別用來鎖定互斥量,解鎖互斥量以及銷毀互斥量intpｔhread_mutex_lock(ptｈreaｄ_muｔeｘ_t*mｕtex);ｉntpthrｅad_mutex_unlocｋ(pthｒeaｄ_ｍｕｔｅx_t*mutex);intpthrｅad＿mｕteｘ_ｄestｒoｙ(ｐthreaｄ_mｕtex_t*mutｅx);三個函數(shù)執(zhí)行對的時，返回0。4.條件變量通?；コ饬颗c條件變量同時使用,用互斥量實現(xiàn)線程互斥,用條件變量實現(xiàn)線程間的同步。條件變量是一種使線程等待某些事件發(fā)生的機制。線程等待一個條件變量,直到另一個線程給該條件變量發(fā)送一個信號將該線程喚醒。（1)創(chuàng)建條件變量創(chuàng)建條件變量時，必須先聲明一個類型為pthrｅaｄ_cond_t類型的變量,并進行初始化?？梢院啒愕厥褂靡粋€宏P(guān)TＨRＥAD＿COND_IＮITIALＩZＥR或調(diào)用ｐtｈrｅａｄ_cond_iniｔ()函數(shù)。例如:pthrｅad_ｃond_tgot＿requｅst=PＴHREAＤ_COND_IＮITIＡLIZER需要注意的是,PＴHREAD_COND_IＮITIALIZER是一個結(jié)構(gòu)，只能在條件變量聲明時對它進行初始化，運營時對條件變量初始化必須使用pthread_ｃond_init()函數(shù)。(２）向條件變量發(fā)信號向條件變量發(fā)出信號,可以喚醒等待這個條件變量的一個線程或所有線程(廣播方式),使用下面兩個函數(shù)可以實現(xiàn):intpthreａd_coｎd_sｉgｎａｌ(&got_rｅqｕest）；/／ｇot_rｅquest是一個已經(jīng)對的初始化的條件變量ｉntpthreａd_ｃoｎｄ_brｏadｃａst（＆got_request）;//廣播函數(shù)成功時返回0，失敗時返回非0值。(3)守候條件變量pthread_ｃoｎd_ｗaｉt（pthread_ｃonｄ_ｔ*rｅstrｉcｔｃond,ptｈread_mｕtex_t*rｅstrictmuｔeｘ);pｔhread_cond_ｔimewaiｔ（ptｈｒead_ｃｏnd_t*rｅstｒicｔcｏnd,ｐthreａｄ_mutex_t*restrictmｕtex,coｎststruｃｔtimeｓpec*reｓtrｉｃｔａbstiｍe）;這兩個函數(shù)將使調(diào)用線程阻塞在條件變量上,并解鎖互斥量(為避免競爭使用條件變量,在守候條件變量前必須加鎖互斥量)，第二個函數(shù)中，允許用戶給定一個超時間隔，過了時間間隔，函數(shù)就返回,返回值為ＥTIMEDOUT。而第一個函數(shù)若沒有收到信號將一直等下去。進一步說明上述兩個守候條件變量的函數(shù):在守候條件變量前,先對互斥量加鎖,然后調(diào)用守候函數(shù)，這時，線程阻塞去等候條件,并解鎖互斥量,之后，當(dāng)某個線程向這個條件變量發(fā)出信號便會喚醒等候的線程。(４)銷毀條件變量intptｈread_ｃoｎd_desｔｏｒｙ（pｔｈｒead_cond_t*cond);成功時返回0,失敗時返回非０值。三、程序框架#inｃｌude<pthread.h＞

#includｅ<stdio.h>

#include<ｅrｒｎｏ.ｈ>?...．．.//聲明條件變量和互斥量,以及線程共享的數(shù)據(jù)voidP（)?{ptｈｒead_mutex_lｏck();?...．..ｐthreａd＿cｏｎd_wait();／／等待條件變量

.．....pthｒeaｄ_ｍuteｘ_unｌock(）;?....．.}

ｖoiｄＶ(）?｛ptｈread_muｔeｘ_ｌock();

..．...pthreaｄ_cｏnd＿signal();?ｐthread_ｍｕteｘ_uｎlock();?}

ｖｏid*ｃreａt(yī)ｅ（ｖoid＊aｒg）//新線程執(zhí)行的函數(shù)?{intph＿no;//哲學(xué)家編號ph＿nｏ=＊(ｉnt*)aｒg；

...．..?P(ph_ｎｏ）;

P（(ｐh_no+1)%5);

pｒintf("theno%dｐhiｌoｓoｐhｅrdｉning\n＂,ｐh＿no)；

V(ph_nｏ);?Ｖ（(ph＿nｏ+１)%5）;?pｔｈｒeａd＿ｅxiｔ(NULL）;

}?mａin（）

{pthreａｄ_tｐ_tｈread[5］;//線程ID

iｎｔｐｈ_no[5],ret，i;//pｈ_nｏ為哲學(xué)家編號?pthreaｄ_creａｔｅ();／／/創(chuàng)建5個哲學(xué)家線程

.．....

}?}

?課題五基于消息緩沖通信實現(xiàn)客戶進程與服務(wù)者進程間的通信一、目的學(xué)習(xí)SyｓtemV的進程間通信機制,使用消息緩沖通信實現(xiàn)多個客戶進程和一個服務(wù)進程之間的通信。具體規(guī)定：1.創(chuàng)建多個客戶進程,以及一個服務(wù)進程。2．創(chuàng)建兩個公共消息隊列，一個用于客戶進程向服務(wù)進程發(fā)送請求，一個用于服務(wù)進程向客戶進程返回結(jié)果。3.客戶進程發(fā)送請求,并阻塞接受結(jié)果，服務(wù)進程接受請求并完畢服務(wù)后返回結(jié)果給相應(yīng)的客戶進程。二、準(zhǔn)備知識一方面，請復(fù)習(xí)課程教材中關(guān)于消息緩沖通信的內(nèi)容。消息緩沖所涉及的系統(tǒng)調(diào)用如下：１.建立消息隊列＃inclｕde<syｓ/tｙｐeｓ.h>#ｉnclｕdｅ<sｙｓ/ｉpc.h>＃include<syｓ／msg.h>inｔmｓqiｄ＝ｍsｇｇｅt（key_tｋey,ｉntmsｇfｌg);其中,key是消息隊列的關(guān)鍵字，是通信雙方約定的一個長整型數(shù)。key有以下兩個取值:（1）IPＣ＿PRＩVATE:表達(dá)建立一個私有消息隊列。(2）正整數(shù)：表達(dá)建立一個公共的消息隊列。Msgflg是消息隊列的創(chuàng)建方式,有兩個取值,這兩個值可以單獨使用，也可用“或”位運算符連起來使用：（1）IPＣ_ＣREAT:創(chuàng)建一個keｙ所代表的新消息隊列，類似于create。（2）IPC_ＥXCL:同IPC＿CRＥAT同時使用時，若key相應(yīng)消息隊列存在，則返回－１,并將錯誤指示變量errｎo置EEＸIST,單獨使用時無意義。此外，還可以設(shè)立消息隊列的存取權(quán)限。調(diào)用該消息隊列系統(tǒng)調(diào)用時,若key＝0，則創(chuàng)建一個消息隊列,若key≠0，在消息隊列中查找關(guān)鍵字是key的消息隊列,假如找到,且有權(quán)訪問,則返回消息隊列標(biāo)記，假如無權(quán)訪問則犯錯返回，假如沒有找到，且msgflg具有IPC_CREＡＴ標(biāo)志,則創(chuàng)建一個消息隊列，并返回消息隊列標(biāo)記。例如:msqｉｄ=msｇgeｔ（12３,０600|IPC_CREAT|IPC_EXCL）;注意:這里060０表達(dá)對該消息隊列的存取權(quán)限,設(shè)立的方式同文獻存取權(quán)限的設(shè)立一致。06０0表達(dá)對消息隊列的創(chuàng)建者具有讀寫權(quán)限,對同組用戶和其他用戶無任何權(quán)限。２．向消息隊列發(fā)送消息#inｃｌude<sｙs／ｍsg．ｈ>intｍsgｓnｄ(ｉｎtmsｑｉd,void*ｍsgp,siｚe＿ｔmsgｓz,intｍsgflｇ）;其中，msqid是消息隊列標(biāo)記，mｓgp是指向用戶區(qū)要發(fā)送的消息的指針,ｍsｇsz是要發(fā)送的消息正文的字節(jié)數(shù)，ｍsgflｇ是同步標(biāo)志,當(dāng)發(fā)送消息的某個條件不滿足時，若msgflg中的IPC_NOWAIＴ標(biāo)志未設(shè)立（即=０),發(fā)送進程阻塞等待,直到將消息掛入消息隊列，若IPC＿NＯWAIT標(biāo)志已設(shè)立，發(fā)送進程立即返回。該函數(shù)，成功時返回實際發(fā)送的字節(jié)數(shù)，錯誤時返回－1。３．接受消息＃ｉnｃｌude<syｓ/msg.ｈ>intmsgrcv(ｉntmsｑid,ｖoid＊ｍｓgp，ｓｉze＿tmsgｓz,ｌｏｎｇmsｇtyp,intmsgflg);其中，msｑid是消息隊列標(biāo)記，msgp是指向用戶接受消息的指針，msgsz是要接受的消息正文的字節(jié)數(shù),msgfｌg是同步標(biāo)志，當(dāng)接受消息的某個條件不滿足時，若msgflg中的IPC_ＮOWAＩＴ標(biāo)志未設(shè)立（即＝0），接受進程阻塞等待，直到接受到消息為止,若IPC_NOＷAIT標(biāo)志已設(shè)立,接受進程立即返回。Msgtyp是要接受的消息類型,ｍsｇtyp=0,表達(dá)接受消息隊列中的第一個消息,若msgtyp>０，則接受消息隊列中與msｇtyp相同的第一個消息，若ｍｓgｔｙｐ＜0，則接受消息隊列中類型值小于ｍsgtyｐ絕對值且類型值最小的消息。該函數(shù)成功時，返回接受消息的正文長度，錯誤時，返回-1。三、程序框架系統(tǒng)規(guī)定最少設(shè)立三個客戶進程,一個服務(wù)進程，客戶進程將請求(四則運算）提交給服務(wù)進程,服務(wù)進程從消息隊列1接受后進行服務(wù)（進行運算,求得四則運算表達(dá)式的結(jié)果)，將結(jié)果發(fā)送到消息隊列2，客戶進程從消息隊列２接受屬于自己的結(jié)果。／／ｃliｅnt1.c＃ｉncluｄe<ｓys／ｔyｐes.h>#iｎcludｅ<ｓys/ｉpc.ｈ>#iｎcｌude<ｓys/msg.h＞#deｆineSＤKEY７5//SDＫEY是發(fā)送請求的消息隊列關(guān)鍵字,是一個公共消息隊列#deｆｉｎeRVＫEY76／/ＲVKEY是接受結(jié)果的消息隊列關(guān)鍵字,也是一個公共消息隊列structmsgfoｒm｛//消息的格式longmtｙpe;/*消息類型*/chaｒｍtexｔ[N];／*消息正文*／}……//clienｔ2.c……//cｌienｔ3.c……／/sｅrvｅr．c……

課題六銀行家算法模擬一、目的１．加深了解資源申請、避免死鎖等概念。2.體會避免死鎖的具體實行方法——銀行家算法的實現(xiàn)過程。3.進一步提高軟件開發(fā)能力。二、規(guī)定1．復(fù)習(xí)銀行家算法，設(shè)計一個具有若干（不少于３種)資源和若干