操作系統(tǒng)吃水果問(wèn)題

1、長(zhǎng)治學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：進(jìn)程同步模擬一一吃水果問(wèn)題系 別：計(jì)算機(jī)系專 業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)組 別：第8組學(xué)生姓名：# 學(xué) 號(hào)：123456123起止日期:2011 年6月28日2011年7月3且指導(dǎo)教師:¥¥¥目錄第一章具體設(shè)計(jì)任務(wù)和開(kāi)發(fā)環(huán)境 31.1 任務(wù)稱述 3.1.2 開(kāi)發(fā)環(huán)境 3.第二章基本思路及所涉及的相關(guān)理論 32.1 吃水果問(wèn)題的轉(zhuǎn)換3.2.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 4.2.2.1 吃水果問(wèn)題的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4.第三章方案設(shè)計(jì) 43.1 主函數(shù) 4.3.2 6個(gè)進(jìn)程函數(shù)4.3.3 Print 函數(shù) 5.3.4 取水果操作5.第四章 具體

2、配置及實(shí)現(xiàn)步驟； 64.1 兒子取水果實(shí)現(xiàn)6.4.2 運(yùn)行結(jié)果 1.1.5.1過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及相應(yīng)解決辦法 1.3第六章 個(gè)人體會(huì)及建議 136.1個(gè)人體會(huì) 1.3.6.1建議 1.4.參考文獻(xiàn) 14第一章 具體設(shè)計(jì)任務(wù)和開(kāi)發(fā)環(huán)境1.1 任務(wù)稱述桌子上有一只盤(pán)子， 最多可容納兩個(gè)水果， 每次只能放入或者取出一個(gè)水果。爸爸專門向盤(pán)子中放蘋(píng)果， 媽媽專門向盤(pán)子中放橘子， 兩個(gè)兒子專門等待吃盤(pán)子中的橘子，兩個(gè)女兒專門等吃盤(pán)子中的蘋(píng)果。1.2 開(kāi)發(fā)環(huán)境( 1) 使用系統(tǒng)：W indows XP( 2) 使用語(yǔ)言：C+( 3) 開(kāi)發(fā)工具：Visual C+ 6.0第二章 基本思路及所涉及的相關(guān)理論2.

3、1 吃水果問(wèn)題的轉(zhuǎn)換進(jìn)程的操作，這些進(jìn)程是互斥的，同時(shí)也存在一定的同步關(guān)系。通過(guò)編程實(shí)踐時(shí)， 實(shí)際是隨機(jī)的調(diào)用人一個(gè)進(jìn)程的操作， 而這些進(jìn)程的操作相當(dāng)于程序中的函數(shù)調(diào)用。而計(jì)算機(jī)在執(zhí)行時(shí)每一個(gè)時(shí)刻只能執(zhí)行一個(gè)操作，這就默認(rèn)了互斥。同步的模擬可以類似于函數(shù)調(diào)用時(shí)的前提關(guān)系即先決條件。 這樣進(jìn)程同步模擬就完全可以通過(guò)函數(shù)的調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體的每一個(gè)操作的對(duì)應(yīng)的函數(shù)的關(guān)系：爸爸向盤(pán)子中放一個(gè)蘋(píng)果：Father()媽媽向盤(pán)子中放一個(gè)橘子：Mother()兒子1從盤(pán)子取一個(gè)橘子：Son1()兒子2從盤(pán)子取一個(gè)橘子：Son2()女兒1從盤(pán)子取一個(gè)蘋(píng)果：Daugther1()兒子1從盤(pán)子取一個(gè)蘋(píng)果：Daugt

4、her2()2.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.2.1 吃水果問(wèn)題的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(1) 用一個(gè)整型變量Plate_Size 表示盤(pán)子， 初始值為0， 當(dāng)放水果時(shí)Plate_Size加 1，取水果時(shí)Plate_Size 減 1。變量Plate_Size 的最大值為 2，當(dāng)為 2 時(shí)表示盤(pán)子已經(jīng)滿，此時(shí)若進(jìn)行放水果操作，放水果將處于等待狀態(tài)；為 0 時(shí) 表示盤(pán)子為空，此時(shí)若進(jìn)行取水果操作，取水果操作將處于等待狀態(tài)。(2) 整型變量 orange 和 apple 分別表示盤(pán)子中的橘子和蘋(píng)果數(shù)目，初始都為 0， Plate_Size=apple+orange 。(3) 用 6 個(gè) bool 型的變量 Father_lag

5、 ， Mother_lag ， Son1_lag ， Son2_lag ， Daughter1_lag ， Daughter2_lag 表示六個(gè)進(jìn)程是否處于等待狀態(tài)。處于等待 時(shí)，變量值為 true 。(4) 兩個(gè)放水果進(jìn)程進(jìn)程同時(shí)處于等待狀態(tài)時(shí)， 若有取水果的操作將自動(dòng)執(zhí)行等待的放水果進(jìn)程，執(zhí)行按等待的先后順序；兩個(gè)取蘋(píng)果或橘子進(jìn)程同時(shí)候處于等待狀態(tài)，若有放蘋(píng)果或橘子的操作將自動(dòng)執(zhí)行等待的取進(jìn)程，進(jìn)行按等待的先后順序。(5) 用一個(gè)隨機(jī)的函數(shù)產(chǎn)生0 5 的 6 個(gè)整數(shù)，分別對(duì)應(yīng)六個(gè)進(jìn)程的調(diào)用。第三章 方案設(shè)計(jì)3.1 主函數(shù)用一個(gè)隨機(jī)的函數(shù)產(chǎn)生0 5 的 6 個(gè)整數(shù)， 分別對(duì)應(yīng)六個(gè)進(jìn)程的調(diào)用，

6、 調(diào)用的次數(shù)可以自己輸入，本程序共產(chǎn)生了10 次隨機(jī)的調(diào)用進(jìn)程。3.2 6 個(gè)進(jìn)程函數(shù)爸爸向盤(pán)子中放一個(gè)蘋(píng)果操作：Father()媽媽向盤(pán)子中放一個(gè)橘子操作：Mother()兒子1 從盤(pán)子取一個(gè)橘子操作：Son1()兒子2 從盤(pán)子取一個(gè)橘子操作：Son2()女兒1從盤(pán)子取一個(gè)橘子操作：Daugther1()女兒2從盤(pán)子取一個(gè)橘子操作：Daugther2()3.3 Print 函數(shù)用于輸出盤(pán)子中蘋(píng)果和橘子的個(gè)數(shù)，水果總個(gè)數(shù)及有哪些進(jìn)程處于等待狀態(tài)。3.4 取水果操作兒子1或2取橘子的操作流程圖:17 / 15Father 進(jìn)程調(diào)用：orange+1Plate_Size+1,Print()函數(shù)調(diào)用

7、Daugtherl 或 Daugher2 處于等待狀態(tài)按等待先后順序調(diào)用Daugtherl 或 Daughter2 操作第四章 具體配置及實(shí)現(xiàn)步驟；4.1 兒子取水果實(shí)現(xiàn)程序代碼如下：#include <iostream>#include <ctime>#include <cstdlib>#include <cmath>using namespace std;int apple=0;int orange=0;bool Father_lag;bool Mother_lag;bool Son1_lag;bool Son2_lag;int son_a;

8、int Daughter_b;bool Daughter1_lag;bool Daughter2_lag;/3.2.1 Print 函數(shù)(打印盤(pán)子剩余水果及各進(jìn)程等待狀態(tài))void Print()cout<<" 現(xiàn) 在 盤(pán) 子 里 有 "<<apple<<" 個(gè) 蘋(píng) 果 ,"<<orange<<" 個(gè) 橘 子 ,"<<" 共 有<<apple+orange<<" 個(gè)水果 ."<<endl;if(Fa

9、ther_lag=true)cout<<"Father 進(jìn)程處于等待狀態(tài),"if(Mother_lag=true)cout<<"Mother 進(jìn)程處于等待狀態(tài),"if(Son1_lag=true)cout<<"Son1 進(jìn)程處于等待狀態(tài),"if(Son2_lag=true)cout<<"Son2 進(jìn)程處于等待狀態(tài), "if(Daughter1_lag=true)cout<<"Daughter1 進(jìn)程處于等待狀態(tài),"if(Daughter

10、2_lag=true)cout<<"Daughter2 進(jìn)程處于等待狀態(tài),"if(Father_lag=false)&&(Mother_lag=false)&&(Son1_lag=false)&&(Son 2_lag=false)&&(Daughter1_lag=false)&&(Daughter2_lag=false)!=true) cout<<endl;/3.2.2 各進(jìn)程調(diào)用的函數(shù)void Father() /Father 進(jìn)程apple+;Print();void

11、 Mother() /Mother 進(jìn)程orange+;Print();void Son1() /Son1 進(jìn)程orange-;Print();void Son2() /Son2 進(jìn)程orange-;Print();void Daughter1() /Daughter1 進(jìn)程apple-;Print();void Daughter2() /Daughter2 進(jìn)程apple-;Print();/3.2.3 主函數(shù)void main()int k;int i;int Plate_Size;int MonFa_c;int Son_a;srand(unsigned)time(NULL);/srand

12、() 函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)以當(dāng)前時(shí)間開(kāi)始的隨機(jī)種子for(k=0;k<10;k+)cout<<"第"<<k+1<<"次操作:"<<endl;i=rand()%2+2;/ 隨進(jìn)生成 2 或 3Plate_Size=apple+orange;if(i=2)cout<<"Son1 調(diào)用 ."<<endl;if(orange=0)Son1_lag=true;/Son1 處于等待Print();if(Son2_lag=false)Son_a=1; / 用于判斷Soni和Son

13、2等待的先后性if(Plate_Size<2)if(rand()%2=1)Father();elseMother();elseSon1();if(Father_lag=true)&&(Mother_lag=true)if(MonFa_c=1) /Father和 Mother 同時(shí)處于等待，但Father 先等待，因此先調(diào)用Father_lag=false;cout<<" 處于等待的 Father 自動(dòng)被調(diào)用 "<<endl;Father();Print();MonFa_c=2;else /Father 和 Mother 同時(shí)處于

14、等待，但Mother 先等待，因此先調(diào)用Mother_lag=false;cout<<" 處于等待的 Mother 自動(dòng)被調(diào)用 "<<endl;Mother();Print();MonFa_c=1;elseif(Father_lag=true) / 只有 Father 處于等待，調(diào)用Father_lag=false;cout<<" 處于等待的 Father 自動(dòng)被調(diào)用 "<<endl;Father();Print();MonFa_c=0;else if(Mother_lag=true)/ 只有 Mother

15、 處于等待，調(diào)用Mother_lag=false;cout<<" 處于等待的 Mother 自動(dòng)被調(diào)用 "<<endl;Mother();Print();MonFa_c=0; elsecout<<"Son2 調(diào)用 ."<<endl;if(orange=0)Son2_lag=true; /Son2 處于等待if(Son1_lag=false)Son_a=2;if(Plate_Size<2)if(rand()%2=1)Father();elseMother();elseSon2();if(Father_l

16、ag=true)&&(Mother_lag=true)if(MonFa_c=1)/Father 和 Mother 同時(shí)處于等待，但Father 先等待，因此先調(diào)用Father_lag=false;cout<<" 處于等待的 Father 自動(dòng)被調(diào)用 "<<endl;Father();Print();MonFa_c=2;else /Father和 Mother 同時(shí)處于等待， 但 Mother 先等待， 因此先調(diào)用Mother_lag=false;cout<<" 處于等待的 Mother 自動(dòng)被調(diào)用 "&

17、lt;<endl;Mother();Print();MonFa_c=1;elseif(Father_lag=true) / 只有 Father 處于等待，調(diào)用Father_lag=false;cout<<" 處于等待的 Father 自動(dòng)被調(diào)用 "<<endl;Father();Print();MonFa_c=0;else if(Mother_lag=true) / 只有 Mother 處于等待，調(diào)用Mother_lag=false;cout<<" 處于等待的 Mother 自動(dòng)被調(diào)用 "<<endl

18、;Mother();Print();MonFa_c=0;4.2 運(yùn)行結(jié)果第一次運(yùn)行結(jié)果第二次運(yùn)行結(jié)果I i皿|一：阡艮有1個(gè)蘋(píng)果.H個(gè)橘子.共有1個(gè)水果.ik JIE- 4.土心 士,0個(gè)態(tài)4n2至金7蘋(píng)果果（橘了 .共*水D.苛狀存，的心進(jìn)程處干等待狀態(tài),rss anuf keu to contInue士趣字等書(shū)工i ：來(lái)果，&個(gè)橘壬掛有2汽小畀上 工蛙儂于等待漱石泮。心隹程處于事得狀態(tài).答喇石!在前干胄有匕i'蘋(píng)果，g個(gè)橘子,共有2個(gè)水具.©0S©5AH O U LINOes ktop中客、De bu q|Cp pl.exe *些W1調(diào)用.見(jiàn)在包子田有歸

19、批果一，出個(gè)牌子，“稗2金亦果. on 1旌程姓T M詩(shī)儂.孰必迸程處T等待壯志. 白例何仁麒麟：R1調(diào)用.見(jiàn)在甚d里有力-蘋(píng)果.0個(gè)橘” 華有力金在昌. 口山井程處干等詩(shī)狀本na闞筋F生卷狀蕊 月7次每祚：第五章 調(diào)試由于程序是模擬產(chǎn)生10 次隨機(jī)的操作，執(zhí)行相應(yīng)的函數(shù)來(lái)模擬進(jìn)程同步?？梢詫⒊绦蜻\(yùn)行兩次將會(huì)得到不同的結(jié)果。5.1 過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及相應(yīng)解決辦法第六章 個(gè)人體會(huì)及建議6.1 個(gè)人體會(huì)此次試驗(yàn)是完全在自己獨(dú)立完成的， 首先在分析問(wèn)題并把問(wèn)題轉(zhuǎn)化為編程問(wèn)題，我覺(jué)得個(gè)人把握的很好，對(duì)進(jìn)程同步模擬理解的比較透徹；其次我用了個(gè)隨機(jī)函數(shù)來(lái)調(diào)用相應(yīng)的進(jìn)程函數(shù)，這對(duì)進(jìn)程間的同步和等待狀態(tài)有很好的說(shuō)明，和十分的全面；再次我設(shè)了六個(gè)bool 型的變量來(lái)表示各進(jìn)程時(shí)候處于等待狀態(tài)，還設(shè)置了相應(yīng)的整型