操作系统课程设计linux系统下实现pv操作大学论文.doc

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1、计算机科学与通信工程学院操作系统课程设计报告题目：linux系统下实现PV操作班级：软件工程1401姓名:学号：3指导老师：2016年12月27日19/19目录一、实验题目3二、实验目的和要求3三、环境配置4四、设计思路6五、代码实现7六、总结1719/19一、实验题目1.Linux系统简单使用（1）认识Linux（2）ubuntu安装（3）终端的简单使用（4）python3.5.2源码安装2.多线程和多进程同步方法解决水果分配问题：水果分配的问题：桌上有一只盘子，每次只能放入5只水果。爸爸专放苹果，妈妈专放橘子，一个儿子专

2、等吃盘子中的橘子，一个女儿专等吃盘子中的苹果.用P，V操作实现爸爸、妈妈、儿子、女儿进程的同步控制。补充：设有两个篮子，分别有若干个苹果或橘子，爸爸和妈妈将每次从水果篮子中拿出一个水果放入水果盘中，儿子女儿则挑选各自喜欢的水果。（1）分析问题，写出伪代码（2）线程实现（3）进程实现二、实验目的和要求1.认识和学会使用linux系统：Linux是一种可以在PC机上执行的类似UNIX的操作系统，是一个完全免费的操作系统。1991年，芬兰学生LinusTorvalds开发了这个操作系统的核心部分，因为是Linus改良的minix系

3、统，故称之为Linux.2.理解线程和进程的互斥和同步原理：19/19同步是操作系统级别的概念,是在多道程序的环境下，存在着不同的制约关系，为了协调这种互相制约的关系，实现资源共享和进程协作，从而避免进程之间的冲突，引入了进程同步。进程互斥是间接制约关系。当一个进程进入临界区使用临界资源时，另一个进程必须等待。只有当使用临界资源的进程退出临界区后，这个进程才会解除阻塞状态。1.使用信号量和互斥量解决问题：通过设置一个表示资源个数的信号量S，通过对信号量S的P和V操作来实现进程的的互斥。通过设置一个表示资源个数的信号量S，通过

4、对信号量S的P和V操作来实现进程的的互斥。P和V操作分别来自荷兰语Passeren和Vrijgeven，分别表示占有和释放。PV操作是操作系统的原语，意味着具有原子性。P操作首先减少信号量，表示有一个进程将占用或等待资源，然后检测S是否小于0,如果小于0则阻塞，如果大于0则占有资源进行执行。V操作是和P操作相反的操作，首先增加信号量，表示占用或等待资源的进程减少了1个。然后检测S是否小于0，如果小于0则唤醒等待使用S资源的其它进程。一、环境配置1.安装ubuntu（1）下载系统镜像，ubuntu-16.04.1-deskto

5、p-amd64.iso（2）制作启动U盘，使用Ultraiso软件将系统镜像写入U盘（3）开机进入BIOS界面，从U盘启动。（4）对磁盘分区，等待安装结束。（5）设置root密码，sudopasswdroot命令后输入两遍密码。2.熟悉ubuntu的使用19/19常用命令：（1）su命令，切换用户（2）pwd命令，打印当前工作目录的绝对路径（3）ls命令，打印当前目录下的文件（4）cd命令，切换工作目录（5）mv命令，移动文件或目录（6）rm命令，删除文件或目录（7）shutdown命令，关闭计算机（8）reboot命令，重

6、启电脑（9）tar命令，解压命令1.安装vim编辑器在终端下运行apt-getinstall–yvim即可。安装结束后，输入vim命令，显示如下图就说明安装成功：Figure1安装vim后输入vim显示的结果2.源码安装python3.5.2因为linux内置的python的版本为2.7.5，所以为了程序设计的方便，使用3.5.2版本的。终端下输入python即可进入python交互模式。19/19安装前：Figure2内置python运行结果安装步骤：（1）进入下载目录，tar–zxvfPython-3.5.2.tar.g

7、z解压到当前目录下（2）进入解压目录，cdPython-3.5.2（3）验证系统配置，./configure（4）编译和安装，make&&makeinstall（5）建立软链接，在/usr/bin目录下生成python3的软链接文件安装结果：Figure3python3安装结果一、设计思路1.题目分析：father、mather、son、daughter是四个线程或进程。盘子plate是它们共享的变量，对盘子的操作要互斥。Father和daughter要对apple同步。Mother和son要对orange同步。2.伪代码：

8、father：while(True):p(empty)19/19p(mutex)putapplev(mutex)v(apple)mother：while(True):p(empty)p(mutex)putorangev(mutex)v(orange)son：while(True):p(or