P、V操作及进程同步的实现1.doc

课 程 设 计 课程设计名称： P、V操作及进程同步的实现1 专 业 班 级 ： 计科0801 学 生 姓 名 ： 学 号 ： 指 导 教 师 ： 课程设计时间： 2010/12/22 计算机科学 专业课程设计任务书 学生姓名 专业班级 学号 题 目 P、V操作及进程同步的实现 课题性质 其它 课题来源 自拟课题 指导教师 同组姓名 主要内容 1）用语言编程实现P、V原语并用P、V原语描述如下生产者-消费者问题：有一个理发师，一把理发椅和n把提供给等候理发的顾客座的椅子。如果没有顾客，则理发师便在理发椅子上睡觉；当第一个顾客到来时，必须唤醒该理发师进行理发；如果理发师正在理发时又有顾客到来，则如果有空椅子可坐，他就坐下来等待，如果没有空椅子，他就离开理发店。为理发师和顾客各编一段程序描述他们的行为，要求不能带有竞争条件，试用P、V操作实现。定义信号量并将P、V操作定义为带参数以输出字符串的形式表示理发师和顾客的行为。设计适当的数据结构和函数描述顾客等待队列和“唤醒”理发师理发过程，以及没有顾客时的“阻塞”理发师过程。编程时需考虑理发师和顾客对应的程序是并发操作的。提示：可利用随机函数模拟并发操作。理发师和顾客两个进程各自调用一个函数模拟生产及消费的操作。消费者进程开始时首先测试生产者是否存在，若不存在，则循环测试直到生产者出现为止。消费者如果是第一次执行即转为睡眠状态，则直到生产者完成产品后再唤醒消费者，然后两者协调地工作下去。 汤子瀛 《计算机操作系统》（修订版）西安电子科技大学出版社 2001 张尧学 史美林《计算机操作系统教程》实验指导 清华大学出版社 2000 罗宇等 《操作系统课程设计》机械工业出版社 2005 审查意见 指导教师签字： 教研室主任签字： 年 月 日 1 需求分析 打瞌睡的理发师问题是一种同步问题的抽象描述。计算机系统中的每个进程都可以消费或生产某类资源，当系统中某一进程使用某一资源时，可以看作是消耗，且该进程称为消费者。而当某个进程释放资源时，则它就相当一个生产者。因此此题可看作是n个生产者和1个消费者问题。顾客作为生产者，每到来一个就使计数器count增加1，以便让理发师理发（相当于消费）至最后一个顾客（相当于产品）。并且，第1个到来的顾客应负责唤醒理发师；如果不是第1个到达的顾客，则在有空椅子的情况下坐下等待，否则离开理发店（该消息可由计数器count获得）。所以可以通过一个有界缓冲区把和联系起来PV操作代码int waiting=0 ； //等候理发的顾客数 int chairs=n； //为顾客准备的椅子数 semaphore customers=0, barbers=0,mutex=1; barber() { while(TRUE); //理完一人,还有顾客吗? P(cutomers); //若无顾客,理发师睡眠 P(mutex); //进程互斥 waiting := waiting – 1; //等候顾客数少一个 V(barbers); //理发师去为一个顾客理发 V(mutex); //开放临界区 cut-hair( ); //正在理发} customer() { P(mutex); //进程互斥 if (waiting) { waiting := waiting+1; // 等候顾客数加1 V(customers); //必要的话唤醒理发师 V(mutex); //开放临界区 P(barbers); //无理发师, 顾客坐着养神 get-haircut( ); //一个顾客坐下等理/ } else V(mutex); //人满了,} 主要函数说明： ＃include iostream.h ＃include windows.h random ();随机产生顾客的函数 cuthair(); 理发师的理发函数 gethaircut() 顾客被理发的函数 Barber()；理发师线程 Customer()；顾客线程 Main()；实现线程的操作 F T T T F F F T T T T