技工院苹果桔子问题的实现

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1、《操作系统》课程设计任务书题目：苹果-桔子问题的实现学生姓名：邢海啸班级：物联网工程1班学号：14480136指导教师：张清/贾娟娟一、设计目的学生通过该题目的设计过程，掌握进程同步问题的原理、软件开发方法并提高解决实际问题的能力。二、设计内容1、了解UNIX的命令及使用格式，熟悉UNIX/LINUX的常用基本命令，练习并掌握UNIX提供的vi编辑器来编译C程序，学会利用gcc、gdb编译、调试C程序。2、编写程序实现苹果-桔子问题。桌上有一个空盘子，只允许放一个水果。爸爸专向盘中放苹果，妈妈专向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔

2、子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时，一次只能放一个水果。三、设计要求及工作量1、分析设计要求，给出解决方案（要说明设计实现所用的原理、采用的数据结构）。2、设计合适的测试用例，对得到的运行结果要有分析。3、设计中遇到的问题，设计的心得体会。4、文档：课程设计打印文档每个学生一份，并装在统一的资料袋中。5、光盘：每个学生的文档和程序资料建在一个以自己学号和姓名命名的文件夹下，刻录一张光盘，装入资料袋中。四、要提交的成果1.设计说明书一份，内容包括：1)中文摘要100字；关键词3-5个；2)设计思想；3）各模块的伪码算法；4）

3、函数的调用关系图；5）测试结果；6）源程序（带注释）；7）设计总结；8)参考文献、致谢等。2.刻制光盘一张。五、设计进度计划及时间安排周次日期内容地点第1周星期一~二教师讲解设计要求查找参考资料教室图书馆星期三~五算法设计，编程实现教室第2周星期一~三调试测试，撰写文档教室星期四~五检查程序，答辩教室六、主要参考资料1.汤子瀛，哲凤屏.《计算机操作系统》.西安电子科技大学学出版社.2.王清，李光明.《计算机操作系统》.冶金工业出版社.3.孙钟秀等.操作系统教程.高等教育出版社4.曾明. Linux操作系统应用教程.陕西科学技术

4、出版社.5.张丽芬，刘利雄.《操作系统实验教程》.清华大学出版社.6.孟静， 操作系统教程－－原理和实例分析.高等教育出版社7.周长林，计算机操作系统教程.高等教育出版社8.张尧学，计算机操作系统教程，清华大学出版社9.任满杰，操作系统原理实用教程，电子工业出版社10.张坤.操作系统实验教程，清华大学出版社目录1.绪论11.1设计任务11.2设计思想11.3基础知识22.各模块伪码算法32.1父亲进程模块32.2母亲进程模块52.3儿子进程模块72.4女儿进程模块92.5Print函数113.函数调用关系图123.1函数调用图

5、124.测试结果135.源程序176.设计总结22参考文献23致谢24摘要本设计实际是生产者—消费者的变形，通过有界缓冲区把生产者和消费者联系起来。假定生产者和消费者的优先级是相同的，只要缓冲区未满，生产者就可以往缓冲区内放入产品。苹果与橘子的问题是典型的进程同步问题。本问题利用C语言实现相应的P、V原语。主要过程可用生产消费者来模拟，这里，生产者（父亲和母亲）放入缓冲区（盘子）的产品有两类（苹果和桔子），消费者（女儿和儿子）也有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。生产者和消费者共享缓冲区，缓冲区中有空时，生产者可放入产

6、品（不许放重），待缓冲区中有产品时，消费者可取出产品（不许取重），否则等待。关键字：进程同步；P、V操作；信号量1.绪论1.1设计任务桌上有一个空盘子，只允许放一个水果。爸爸专向盘中放苹果，妈妈专向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。规定当盘空时，一次只能放一个水果。这个问题实际上是两个生产者和两个消费者被连接到仅能放一个产品的缓冲器上。生产者各自生产不同的产品，但就其本质而言，他们是同一类生产者。而消费者则各自去需要的产品消费，但消费的方式不同。解决此类问题利用记录型信号量机制和P、V操作来实现进程同步。

7、进程同步是指一个进程的执行依赖于另一个进程的信号或消息，当一个进程没有得到来自与另一个进程的信号或消息时则等待，直到信号或消息到达才被唤醒。1.2设计思想本实验进行操作系统课设的主要任务是模拟生产者与消费者问题的一个衍生，即实现苹果--橘子问题。这个题目有两个生产者，分别生产橘子和苹果。有两个消费者，分别消费苹果和橘子。同时，因为两个生产者和两个消费者同时对一个缓冲区进行操作。所以应互斥的访问的缓冲区以保证程序的正确性。本次进程的目的就是加深个进程之间的正确有效的访问一个存储单元缓冲区，即同步和互斥。也要涉及到信号量在互斥访问

8、中的使用,生产者和消费者问题的实现和流程问题。当计算机中两个或者多个进程在执行时需要使用公用缓冲区，并且对该缓冲区采取了互斥措施，这时如果并发执行这些进程的时候就会造成CPU时间的极大浪费，这是操作系统设计要求不允许的。而这种现象在操作系统和用户进程中大量存在。因此为了解决这