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北京电子科技学院（BESTI）

实     验    报     告

课程：信息安全系统设计基础      班级：1352          姓名：吕松鸿 马启扬

   学号：20135229 20135234　成绩：       指导教师：娄嘉鹏    实验日期：：2015.11.10 

 　实验密级：        预习程度：                     实验时间：15:30—17:30

   仪器组次：       必修/选修：必修                实验序号：02

一、实验内容

1.开发环境的配置同实验一。

2.将实验代码拷贝到共享文件夹中。

3.在虚拟机中编译代码。

对于多线程相关的代码，编译时需要加-lpthread 的库。

4.下载调试

在超级终端中运行可执行文件pthread,运行可执行文件term。

二、代码解析

（1）分析

• 这个代码是生产者－消费者问题模型的实现。
• 主程序中分别启动生产者线程和消费者 线程。生产者线程不断顺序地将0到1000的数字写入共享的循环缓冲区，同时消费者线程不断地从共享的循环缓冲区读取数据。
• 生产者首先要获得互斥锁，并且判断写指针+1 后是否等于读指针，如果相等则进入等待状态，等候条件 变量notfull；如果不等则向缓冲区中写一个整数，并且设置条件变量为notempty，最后释放互斥锁。

（2）源代码注释

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <time.h>

#include "pthread.h"

#define BUFFER_SIZE 16

/* 设置一个整数的圆形缓冲区 */

struct prodcons {

    int buffer[BUFFER_SIZE]; /* 缓冲区数组 */

    pthread_mutex_t lock; /* 互斥锁 */

    int readpos, writepos; /* 读写的位置*/

    pthread_cond_t notempty; /* 缓冲区非空信号 */

    pthread_cond_t notfull; /*缓冲区非满信号 */

};

/*初始化缓冲区：初始化缓存指针信息（信号量）*/

void init(struct prodcons * b)

{

    pthread_mutex_init(&b->lock, NULL);

    pthread_cond_init(&b->notempty, NULL);

    pthread_cond_init(&b->notfull, NULL);

    b->readpos = 0;

    b->writepos = 0;

}

/* 向缓冲区中写入一个整数*/

void put(struct prodcons * b, int data)

{

    pthread_mutex_lock(&b->lock);//获取互斥锁

    /*等待缓冲区非满*/

    while ((b->writepos + 1) % BUFFER_SIZE == b->readpos) //如果读写位置相同

     {

         printf("wait for not full\n");

         pthread_cond_wait(&b->notfull, &b->lock);//等待状态变量 b->notfull，不满则跳出阻塞

    }

    /*写数据并且指针前移*/

    b->buffer[b->writepos] = data;//写入数据

    b->writepos++;

    if (b->writepos >= BUFFER_SIZE) b->writepos = 0;

    /*设置缓冲区非空信号*/

    pthread_cond_signal(&b->notempty);//设置状态变量

    pthread_mutex_unlock(&b->lock);//释放互斥锁

}

/*从缓冲区中读出一个整数 */

int get(struct prodcons * b)

{

    int data;

    pthread_mutex_lock(&b->lock);//获取互斥锁

    /* 等待缓冲区非空*/

    while (b->writepos == b->readpos)//如果读写位置相同 

     {

         printf("wait for not empty\n");

         pthread_cond_wait(&b->notempty, &b->lock);//等待状态变量 b->notempty，不空则跳出阻塞。否则无数据可读。

    }

    /* 读数据并且指针前移 */

    data = b->buffer[b->readpos];//读取数据

    b->readpos++;

    if (b->readpos >= BUFFER_SIZE) b->readpos = 0;

    /* 设置缓冲区非满信号*/

    pthread_cond_signal(&b->notfull);//设置状态变量

    pthread_mutex_unlock(&b->lock);//释放互斥锁

    return data;

}

#define OVER (-1)

struct prodcons buffer;

/*实现一个生产者程序：生产者线程不断顺序地将0到1000的数字写入共享的循环缓冲区，当生产-1时，程序终止。*/

void * producer(void * data)

{

    int n;

    for (n = 0; n < 1000; n++) {

         printf(" put-->%d\n", n);

         put(&buffer, n);

    }

    put(&buffer, OVER);

    printf("producer stopped!\n");

    return NULL;

}

/*消费掉缓存中生产出来的数据：消费者线程不断地从共享的循环缓冲区读取数据，当消费-1时，程序终止*/

void * consumer(void * data)

{

    int d;

    while (1) 

     {

         d = get(&buffer);

         if (d == OVER ) break;

         printf(" %d-->get\n", d);

    }

    printf("consumer stopped!\n");

    return NULL;

}

int main(void)

{

    pthread_t th_a, th_b;

    void * retval;

    init(&buffer);

     //创建生产者线程

     pthread_create(&th_a, NULL, producer, 0);

     //创建消费者线程

     pthread_create(&th_b, NULL, consumer, 0);

    /* 等待生产者和消费者结束 */

    pthread_join(th_a, &retval);

    pthread_join(th_b, &retval);

    return 0;

}

三、遇到的问题及解决

1.找不到文件

• 文件夹压缩拷贝到共享文件夹bc之后，进入虚拟机，在命令行输入./install.sh配置编译环境失败。显示install.sh not found。
• 我们打开的命令行所在的是系统默认位置，应该进入bc再输入命令。

2.执行./term错误

可以通过方法建立一个连接来解决。首先在超级终端中进入/dev文件夹中。

输入命令“ln –sf /dev/tts/0 /dev/ttyS0” 注意空格与字母l、数字0

信息安全系统设计基础实验二：固件设计（20135229,20135234）

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原文地址：http://www.cnblogs.com/lv-20135229/p/4989661.html