操作系统课程设计吃水果问题完整版

目录

1 题目内容及要求 (2)

1.1 题目名称 (2)

1.2 题目描述 (2)

1.3 解题思路 (2)

1.4 程序清单 (6)

1.5 提交结果框图 (16)

2 总结 (20)

3 参考文献 (20)

1 题目内容及要求

1.1题目名称

进程同步模拟设计:吃水果问题

1.2题目描述

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。

1.3解题思路

将问题转换为信号量上的资源分配类型问题:

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从盘子取一个苹果：Daugther1()

儿子1从盘子取一个苹果：Daugther2()

具体实现方案:

(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_Size 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_lag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。

放水果操作流程图设计(以Father为例,Mother类似):

图1 Father放水果操作流程图

取水果操作流程图设计(以Son为例,Daughter类似):

图2 Son取水果(橘子)操作流程图

1.4程序清单

#include

#include

#include

#include

int apple=0;

int orange=0;

bool Father_lag;

bool Mother_lag;

bool Son1_lag;

bool Son2_lag;

int son_a;

int Daughter_b;

bool Daughter1_lag;

bool Daughter2_lag;

void Print()

{

cout<<" 现在盘子里有"<

if(Father_lag==true)

cout<<" Father进程处于等待状态,"<

if(Mother_lag==true)

cout<<" Mother进程处于等待状态,"<

if(Son1_lag==true)

cout<<" Son1进程处于等待状态,"<

if(Son2_lag==true)

cout<<" Son2进程处于等待状态, "<

if(Daughter1_lag==true)

cout<<" Daughter1进程处于等待状态,"<

if(Daughter2_lag==true)

cout<<" Daughter2进程处于等待状态,"<

if(((Father_lag==false)&&(Mother_lag==false)&&(Son1_lag==false)&&(Son2_lag==false)&& (Daughter1_lag==false)&&(Daughter2_lag==false))!=true)

cout<

}

void Father() //Father进程

{

apple++;

Print();

void Mother() //Mother进程

{

orange++;

Print();

}

void Son1() //Son1进程

{

orange--;

Print();

}

void Son2() //Son2进程

{

orange--;

Print();

}

void Daughter1() //Daughter1进程

{

apple--;

Print();

}

void Daughter2() //Daughter2进程

{

apple--;

Print();

}

void main()

{

int i;

int Plate_Size;//水果数量

int MonFa_c;//用于爸爸妈妈等待次序的区别

int Son_a;//用于两个儿子等待次序的区别

int daughter_b;//用于两个女儿等待次序的区别

int k;//产生进程调用的数量

srand((unsigned)time(NULL));//srand()函数产生一个以当前时间开始的随机种子

for(k=0;k<10;k++)

{

cout<

cout<<"***********************************"<<"第"<

i=rand()%6; //随进生成1-5.

Plate_Size=apple+orange;