操作系统课程设计-进程同步模拟-水果问题.doc

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1、长治学院课程设计报告课程名称：操作系统课程设计设计题目：进程同步模拟—吃水果问题系别：计算机系专业：计算机科学与技术组别：第八组学生姓名:韩伟伟学号:起止日期:2011年6月7日~2011年6月22日指导教师:王崇霞目录1需求分析31.1吃水果问题的描述31.2问题的转换32功能设计42.1数据结构42.2模块说明42.3操作的流程图53开发平台及源程序的主要部分63.1开发平台63.2源程序74测试用例，运行结果与运行情况分析164.1测试用例164.2运行结果165自我评价与总结17进程同步模拟设

2、计——吃水果问题1需求分析1.1吃水果问题的描述桌子上有一只盘子，最多可容纳两个水果，每次只能放入或者取出一个水果。爸爸专门向盘子中放苹果，妈妈专门向盘子中放橘子，两个儿子专门等待吃盘子中的橘子，两个女儿专门等吃盘子中的苹果。1.2问题的转换这是进程同步问题的模拟，可以把向盘子放或取水果的每一个过程可以转为一个进程的操作，这些进程是互斥的，同时也存在一定的同步关系。通过编程实践时，实际是随机的调用人一个进程的操作，而这些进程的操作相当于程序中的函数调用。而计算机在执行时每一个时刻只能执行一个操作，这就

3、默认了互斥。同步的模拟可以类似于函数调用时的前提关系即先决条件。这样进程同步模拟就完全可以通过函数的调用来实现。具体的每一个操作的对应的函数的关系：爸爸向盘子中放一个苹果：Father()妈妈向盘子中放一个橘子：Mother()儿子1从盘子取一个橘子：Son1()儿子2从盘子取一个橘子：Son2()女儿1从盘子取一个橘子：Daugther1()儿子1从盘子取一个橘子：Daugther2()2功能设计2.1数据结构(1)用一个整型变量Plate_Size表示盘子，初始值为0，当放水果时Plate_Siz

4、e加1，取水果时Plate_Size减1。变量Plate_Size的最大值为2，当为2时表示盘子已经满，此时若进行放水果操作，放水果将处于等待状态；为0时表示盘子为空，此时若进行取水果操作，取水果操作将处于等待状态。(2)整型变量orange和apple分别表示盘子中的橘子和苹果数目，初始都为0，Plate_Size=apple+orange。(3)用6个bool型的变量Father_lag，Mother_lag，Son1_lag，Son2_lag，Daughter1_lag，Daughter2_la

5、g表示六个进程是否处于等待状态。处于等待时，变量值为true。(4)两个放水果进程进程同时处于等待状态时，若有取水果的操作将自动执行等待的放水果进程，执行按等待的先后顺序；两个取苹果或橘子进程同时候处于等待状态，若有放苹果或橘子的操作将自动执行等待的取进程，进行按等待的先后顺序。(5)用一个随机的函数产生0—5的6个整数，分别对应六个进程的调用。2.2模块说明2.2.1主函数用一个随机的函数产生0—5的6个整数，分别对应六个进程的调用，调用的次数可以自己输入，本程序共产生了10次随机的调用进程。2.2

6、.26个进程函数爸爸向盘子中放一个苹果操作：Father()妈妈向盘子中放一个橘子操作：Mother()儿子1从盘子取一个橘子操作：Son1()儿子2从盘子取一个橘子操作：Son2()女儿1从盘子取一个橘子操作：Daugther1()女儿2从盘子取一个橘子操作：Daugther2()2.2.3Print函数用于输出盘子中苹果和橘子的个数，水果总个数及有哪些进程处于等待状态。2.3操作的流程图2．3．1放水果操作爸爸放苹果进程的操作流程图：Father操作：Plate_Size=2否否Daugther1

7、或Daugher2处于等待状态是按等待先后顺序调用Daugther1或Daughter2操作是Father进程处于等待状态Father进程调用：orange+1Plate_Size+1,Print()函数调用返回2．3．2取水果操作儿子1取橘子的操作流程图：Son1操作：Plate_Size=2否否Daugther1或Daugher2处于等待状态是按等待先后顺序调用Daugther1或Daughter2操作是Father进程处于等待状态Father进程调用：orange+1Plate_Size+1,P

8、rint()函数调用返回3开发平台及源程序的主要部分3.1开发平台（1）使用系统：ＷindowsXP（2）使用语言：C++（3）开发工具：VisualC++6.03.2源程序3.2.1各进程调用的函数voidFather()//Father进程{apple++;}voidMother()//Mother进程{orange++;}voidSon1()//Son1进程{orange--;}voidSon2()//Son2进程{orange--;}voidDa