2019-2020-1 20175307 20175308 20175319 实验三 并发程序

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小组成员

20175307高士淳
20175308杨元
20175319江野

实验步骤

1

• 实验要求
  学习使用Linux命令wc(1)
  基于Linux Socket程序设计实现wc（1）服务器(端口号是你学号的后6位)和客户端
  客户端传一个文本文件给服务器
  服务器返加文本文件中的单词数
• man命令查询：
  
• wc指令
  • 语法：wc [选项] 文件…
  • 说明：统计给定文件中的字节数、字数、行数。如果没有给出文件名，则从标准输入读取。wc同时也给出所有指定文件的总统计数。字是由空格字符区分开的最大字符串。
  • 参数：
    • -c 统计字节数
    • -l 统计行数
    • -m 统计字符数。这个标志不能与-c标志一起使用
    • -w 统计字数。一个字被定义为由空白、跳格或换行字符分隔的字符串
    • -L 打印最长行的长度
    • -help 在线帮助。
    • -version 显示版本信息。
• 实验代码
  • 客户端client.c
  • 服务器server.c
• 测试test1.txt,test2.txt
  

2

• 实验要求
  使用多线程实现wc服务器并使用同步互斥机制保证计数正确
  上方提交代码
  下方提交测试
  对比单线程版本的性能，并分析原因

• 多线程之间同步机制：

  • 互斥锁：以排他的方式，防止共享资源被并发访问；互斥锁为二元变量， 状态为0-开锁、1-上锁;开锁必须由上锁的线程执行，不受其它线程干扰.
    • 操作流程：
      I. 创建互斥锁
      II. 申请锁：若可用，立刻占用；否则，阻塞等待
      III. do-something
      IV. 释放锁
      V. 销毁锁
  • 条件变量：满足某个特定条件时，可通过条件变量通知其它线程do-something;必须与互斥锁联合使用，单独无法执行.
  • 读写锁：针对多读者，少写者的情况设定
    • 若当前线程读数据，则允许其他线程读数据，但不允许写
    • 若当前线程写数据，则不允许其他线程读、写数据

• 实验代码

  • 客户端代码不变。
  • 服务器代码增加功能
    • 多线程
    • 同步互斥机制
    • server_1.c

• 运行结果截图
  

• 与单线程的版本相比，多线程可以一次允许多个客户端连接，对于频繁IO操作的程序，可以有效地并发，工作效率更高，性能更好。但是由于线程需要创建和切换，采用多线程反而会降低执行速度。

3

• 实验要求
  交叉编译多线程版本服务器并部署到实验箱中
  PC机作客户端测试wc服务器
  提交测试截图
• 将实验箱与电脑相连，参照实验一 开发环境的熟悉的步骤操作，确保目标机（超级终端）和宿主机（虚拟机Ubuntu）能互相ping通（实验箱IP为192.168.0.232，Ubantu的IP为192.168.0.230）
  
• 修改客户端代码
  
• 用交叉编译器arm-none-linux-gnuenbi-gcc编译server.c
  
• 参照实验一 开发环境的熟悉，挂载共享目录，通过NFS把宿主机中的程序运行目录映射到目标机中
• 在超级终端运行服务器armserve，在Ubantu运行客户端