2018-2019-1 20165330 实验三 实时系统

任务一

任务详情

• 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

实现wc命令

• 命令参数
  • -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：显示帮助信息
  • --version：显示版本信息
• 实现伪代码

    int main()
    {
       fd = fopen()//打开文件；
       fscanf()//对文件的内容以字符串的形式进行读取
       if..count++//设置条件，当满足字符串条件时计数；
    }
  

  • 对于wc -w功能与我们统计单词个数相似，而其实现时：由' '，' '，' '，' '作为分隔符
  • 统计单词个数时，除上述分隔符，还加入了文本文件中常见的符号：'!'，'"'，'?'，'.'，','，'('，')'，':'，';'，'-'作为分隔符
• 实现wc -w

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#define BUFFERSIZE 1024

int main()
{
    FILE *fp;
    char ch;
    char filename[100];
    int flag=0,num=0;
        printf("input filename: ");
    scanf("%s",filename);
    if((fp = fopen(filename,"r"))==NULL)
    {
        printf("Failure to open %s
",filename);
        exit(0);
    }
    while((ch=fgetc(fp))!=EOF)
    {
        if(ch==' ' || ch=='
' || ch=='	' || ch=='
')
        {
            flag=0;
        }
        else
        {
            if(flag==0)
            {
                flag=1;
                num++;
            }

        }

    }
    printf("%c
",num+48);
    fclose(fp);
    return 0;
}

• 实现单词个数统计

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#define BUFFERSIZE 1024
/*int num=0;
void wc(char buffer[],int size)
{
    int i,flag=0;
    for(i=0;i<size;i++)
    {
        if(buffer[i]==' ' || buffer[i]=='
' || buffer[i]=='	' || buffer[i]=='' || buffer[i]=='!' || buffer[i]=='?' || buffer[i]=='"' || buffer[i]=='.' || buffer[i]== ',' || buffer[i]==':' || buffer[i]=='(' || buffer[i]==')' || buffer[i]==';' || buffer[i]=='■ ' || buffer[i]=='•' )
        {
            flag=0;
        }
        else
        {
            if(flag==0)
            {
                num++;
            }
            flag=1;
        }
    }
    return num;
}*/
int main()
{
    FILE *fp;
    char ch;
    char filename[100];
    int flag=0,num=0;
        printf("input filename: ");
    scanf("%s",filename);
    if((fp = fopen(filename,"r"))==NULL)
    {
        printf("Failure to open %s
",filename);
        exit(0);
    }
    while((ch=fgetc(fp))!=EOF)
    {
        if(ch==' ' || ch=='
' || ch=='	' ||  ch=='!' || ch=='?' || ch=='"' || ch=='.' || ch== '\,' || ch==':' || ch=='(' || ch==')'     || ch==';' || ch=='-')
        {
            flag=0;
        }
        else
        {
            if(flag==0)
            {
                flag=1;
                num++;
            }

        }

    }
    printf("%d
",num);
    fclose(fp);
    return 0;
}

文件传输实现单词个数统计

• 客户端和服务器的通信过程
  • 
• 代码链接
  • 客户端
  • 服务器
• 实验截图
  

任务二

任务详情

• 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

多线程

• 同步
  • 直接制约关系
  • 加入同步机制主要是为了在多线程程序中，如果需要对某个共享资源C进行同步访问，如果系统没有调度到B，A也是没有可能访问C的，必须等B调度到之后，A才可能重新访问。
• 互斥锁
  • 主要用来保护临界资源
  • 临界资源，就是有可能多个线程都需要访问的数据地址，也有可能是某一段代码，执行这段代码有可能会改变多个线程都需要访问的数据。
• 多线程实现wc服务器时，会出现多个客户端同时像服务器传送文件的情况，需要根据发送的不同文件名创建新的接收文件，并要确立好调度顺序关系
• 实现代码
  • 客户端
  • 服务器
• 实验截图
  

思考题

• 对比单线程的版本的性能，并分析原因。

原因：单线程比较稳定易于实现，运行稳定。而多线程由于创建和切换的开销，采用多线程可能不会提高程序的执行速度，反而会降低速度，但是对于频繁IO操作的程序，多线程可以有效的并发。

实验中遇到的问题及解决办法

• 在对任务二进行编译时，出现error

解决办法：在对多线程进行更多学习后发现，多线程编译有所差别，需要利用gcc XXX.c -lpthread -o XXXX 。在线程中我们一般采用Posix线程编程，而它所需的pthread库不是不是Linux系统默认的库，连接时需要使用库libpthread.a，所以在使用pthread_create创建线程时，在编译中要加-lpthread参数。