操作系统课程设计_进程同步模拟
进程管理模拟系统课程设计
进程管理模拟系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解进程管理的基本概念，掌握进程的创建、同步、通信及调度等原理；2. 学生能运用所学知识分析进程管理模拟系统的运作过程，理解操作系统的进程管理功能；3. 学生了解进程管理在计算机系统中的应用，明确其在操作系统中的重要性。
技能目标：1. 学生能够独立设计简单的进程管理模拟系统，具备实际操作能力；2. 学生通过实践，提高程序设计能力，学会使用相关工具分析进程管理问题；3. 学生学会运用进程同步和通信技术解决实际问题，培养解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习进程管理，培养团队合作精神，增强沟通与协作能力；2. 学生在学习过程中，培养严谨、细致的科学态度，提高对操作系统的兴趣；3. 学生认识到操作系统在计算机系统中的核心地位，增强学习操作系统的自觉性和责任感。
本课程旨在帮助学生掌握进程管理的核心知识，培养实际操作和解决问题的能力，同时注重培养学生的团队协作和情感态度，使他们在学习过程中形成正确的价值观。
课程针对学生的年级特点，注重理论与实践相结合，以操作系统的进程管理为基础，引导学生运用所学知识解决实际问题。
在教学过程中，教师需关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 进程管理基本概念：进程与线程的定义、进程的状态与转换、进程控制块（PCB）的作用；2. 进程同步与互斥：同步机制、互斥锁、生产者-消费者问题、读者-写者问题；3. 进程通信：管道、消息队列、信号量、共享内存；4. 进程调度：调度算法（如FCFS、SJF、RR等）、调度策略、调度性能分析；5. 进程管理模拟系统设计：系统架构、模块划分、关键算法实现；6. 实践操作：使用相关工具（如Linux系统调用、C语言编程等）设计并实现一个简单的进程管理模拟系统。
教学内容根据课程目标进行组织，以教材中关于进程管理的章节为基础，结合学生实际情况进行合理安排。
操作系统实验一-进程同步
实验一进程同步一、实验目的：分析进程的同步与互斥现象，编程实现经典的进程同步问题——生产者与消费者问题的模拟，进一步加深对进程同步与互斥的理解。
二、实验内容：用C语言实现对生产者与消费者问题的模拟。
实验原理：生产者和消费者是经典的进程同步问题，在这个问题中，生产者不断的向缓冲区中写入数据，而消费者则从缓冲区中读取数据。
生产者进程和消费者对缓冲区的操作是互斥，即当前只能有一个进程对这个缓冲区进行操作，生产者进入操作缓冲区之前，先要看缓冲区是否已满，如果缓冲区已满，则它必须等待消费者进程将数据取出才能写入数据，同样的，消费者进程从缓冲区读取数据之前，也要判断缓冲区是否为空，如果为空，则必须等待生产者进程写入数据才能读取数据。
三、实验准备：1. 实现步骤：（1）分析计算机系统中对资源的分配与释放过程：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。
（2）定义生产者消费者问题中的各数据结构，并初始化信号量；（3）创建生产者与消费者进程，利用信号量实现生产者与消费者之间的同步与互斥；最后编程实现。
2. 相关函数：在实现的过程中需要用到以下API函数：（1）CreateThread（）//该函数创建一个在调用进程的地址空间中执行的线程。
若线程创建成功，将返回该线程的句柄。
函数原型：HANDLE CreateThread (LPSECURITY_ATTRIBUTES lpThreadAttributes, //描述安全性，用NULL表示使用缺省值DWORD dwStackSize, //新线程拥有自己的堆栈，0表示使用缺省值1MB，推荐LPTHREAD_START_ROUTINE lpStartAddress, //新线程的起始地址，放线程函数名称LPVOID lpParameter，//此值被传送到线程函数去作为参数DWORD dwCreationFlags,//允许产生一个暂时挂起的线程，默认是0立即开始执行LPDWORD lpThreadld );//新线程的ID被传到这用法举例：hHandle1 = CreateThread( (LPSECURITY_ATTRIBUTES) NULL,0,(LPTHREAD_START_ROUTINE) ThreadName1,(LPVOID) NULL,0, &dwThreadID1 );（2）CreateMutex（）函数可用来创建一个有名或无名的互斥量对象，函数返回值为互斥对象的句柄。
操作系统：进程同步
实验二：进程同步实验二：进程同步计科112 康岩岩2011008142202013/4/18实验二：进程同步一．实验目的（1）掌握基本的同步算法，理解生产者消费者模型。
（2）学习使用Windows XP中基本的同步对象，掌握相关API 的使用方法。
（3）了解Windows XP中多线程的并发执行机制，实现进程的同步与互斥。
二．实验属性该实验为设计性实验。
三．实验仪器设备及器材普通PC386以上微机四．实验要求本实验要求2学时完成。
本实验要求完成如下任务：（1）以生产者/消费者模型为依据，在Windows XP环境下创建一个控制台进程，在该进程中创建n个线程模拟生产者和消费者，实现进程(线程)的同步与互斥。
学习并理解生产者/消费者模型及其同步/互斥规则；学习了解Windows同步对象及其特性；熟悉实验环境，掌握相关API的使用方法；设计程序，实现生产者/消费者进程(线程)的同步与互斥。
（2）扩展任务2选1：1>利用信号量机制，写出不会发生死锁的解决哲学家进程(线程)。
最多允许4个同时进餐；奇：先左后右偶：先右后左。
2>利用信号量机制，写出不会发生死锁的读者写者进程(线程)。
实验前应复习实验中所涉及的理论知识和算法，针对实验要求完成基本代码编写并完成预习报告；实验中认真调试所编代码并进行必要的测试、记录并分析实验结果。
实验后认真书写符合规范格式的实验报告（参见附录A），并要求用正规的实验报告纸和封面装订整齐，按时上交。
五实验步骤1)任务分析：此次试验所要解决的生产者与消费者问题,每一个生产者或一个消费者都要占有一个独立的线程。
但是生产者和消费者需要共享一个中间容器，这个容器用来存放产品。
生产者生产或是消费者消费都需要以现有中间容器为条件,即同一时刻只有一个进程（生产者进程或消费者进程）能访问中间容器。
在访问的过程中还要判断中间容器是否为空或者是否已满，然后做出相应的处理（释放资源锁，进入等待状态）。
操作系统课程设计报告---进程调度的模拟实现
操作系统课程设计报告专业计算机科学与技术学生姓名班级学号指导教师完成日期题目：进程调度的模拟实现的模拟实现一、设计目的本课程设计是学习完“操作系统原理”课程后进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，更好地掌握操作系统的原理及实现方法，加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。
在多道程序和多任务系统中，系统内同时处于就绪状态的进程可能有若干个。
也就是说能运行的进程数大于处理机个数。
为了使系统中的进程能有条不紊地工作，必须选用某种调度策略，选择一进程占用处理机。
要求学生设计一个模拟处理机调度算法，以巩固和加深处理机调度的概念。
二、设计内容1）概述选择一个调度算法，实现处理机调度。
设计要求：1）进程调度算法包括：时间片轮转法，短作业优先算法，动态优先级算法。
2）可选择进程数量3）本程序包括三种算法，用C或C++语言实现，执行时在主界面选择算法（可用函数实现），进入子页面后输入进程数，（运行时间，优先数由随机函数产生），执行，显示结果。
调度时总是选取优先数最大的进程优先运行2．每个进程的优先数，运行时间，由程序任意指定。
3．为了调度方便，把进程按给定优先级（动态优先级算法中）从小到大排成一个队列。
按给定运行时间（短作业优先）从小到大排成一个队列用一个变量作为队首指针，指向队列的第一个进程。
4．处理机调度总是选队首进程运行。
由于本实验是模拟处理机调度，所以被选中的进程并不实际的启动运行，而是执行：优先数-1（动态优先级算法中）要求运行时间-1来模拟进程的一次运行。
5．进程运行一次后，若要求运行时间不等于0，则再将它加入队列（动态优先级算法中：按优先数大小插入。
），且改变队首指针：若要求运行时间=0，则把它的状态改为完成（C）状态，且退出队列。
2. 实验分析(1)PCB结构通常包括以下信息：进程名，进程优先数，轮转时间片，进程已占用的CPU时间，进程还需要的CPU时间，进程的状态，当前队列指针等。
操作系统课程设计-进程同步模拟设计——生产者和消费者问题-080614张方纪
学号：0120810340614课程设计题目进程同步模拟设计——生产者和消费者问题学院计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术班级0806姓名张方纪指导教师孙玉芬2010 年 1 月20 日课程设计任务书学生姓名：张方纪专业班级：计算机0806指导教师：孙玉芬工作单位：计算机科学与技术学院题目: 进程同步模拟设计——生产者和消费者问题初始条件：1．预备内容：阅读操作系统的进程管理章节内容，对进程的同步和互斥，以及信号量机制度有深入的理解。
2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1．模拟用信号量机制实现生产者和消费者问题。
2．设计报告内容应说明：⑴需求分析；⑵功能设计（数据结构及模块说明）；⑶开发平台及源程序的主要部分；⑷测试用例，运行结果与运行情况分析；⑸自我评价与总结：i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色；ii）什么地方做得不太好，以后如何改正；iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中的经验和教训）；iv）完成本题是否有其他方法（如果有，简要说明该方法）；时间安排：设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。
周2、周3：完成程序调试及测试。
周4、周5：验收、撰写课程设计报告。
（注意事项：严禁抄袭，一旦发现，一律按0分记）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日进程同步模拟设计——生产者和消费者问题1课设任务本课程设计的任务在于，通过编写一个具体的有关操作系统进程同步互斥的经典问题，加强对操作系统实现进程间同步与互斥的机制的理解。
同时培养提出问题、发现知识、使用工具、解决问题的能力。
具体地，我们要编制出一个程序，利用PV原语以及进程创建、同步、互斥、销毁等相关的系统调用来模拟“生产者—消费者”问题。
2背景介绍2.1“生产者—消费者”问题(the producer-consumerproblem)问题描述：一组生产者向一组消费者提供消息，它们共享一个有界缓冲区n，生产者向其中投放消息，消费者从中取得消息。
进程同步模拟课程设计——司机和售票员问题
附件1：学号：课程设计题目进程同步模拟设计——司机和售票员问题学院计算机科学与技术专业计算机科学与技术班级姓名指导教师2011 年 1 月21 日课程设计任务书学生姓名：专业班级：运算机科学与技术指导教师：工作单位：运算机科学与技术学院题目: 进程同步模拟设计——司机和售票员问题初始条件：1．预备内容：阅读操作系统的进程治理章节内容，对进程的同步和互斥，和信号量机制度有深切的明白得。
2．实践预备：把握一种运算机高级语言的利用。
要求完成的要紧任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，和说明书撰写等具体要求）1．模拟公共汽车司机和售票员开关门及行车操作的同步模型。
2．设计报告内容应说明：⑴课程设计目的与功能；⑵需求分析，数据结构或模块说明(功能与框图)；⑶源程序的要紧部份；⑷测试用例，运行结果与运行情形分析；⑸自我评判与总结：i）你以为你完成的设计哪些地址做得比较好或比较超卓；ii）什么地址做得不太好，以后如何更正；iii）从本设计取得的收成（在编写，调试，执行进程中的体会和教训）；iv）完本钱题是不是有其他的其他方式（若是有，简要说明该方式）；v）对实验题的评判和改良意见，请你推荐设计题目。
时刻安排：设计安排一周：周一、周2：完成程序分析及设计。
周二、周3：完成程序调试及测试。
周4、周5：验收、撰写课程设计报告。
（注意事项：严禁剽窃，一旦发觉，抄与被抄的一概按0分记）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日1.课程设计目的与功能1.1课程设计目的：通过课程设计，运用信号量，模拟公共汽车司机和售票员开关门及行车操作的同步模型。
1.2课程设计能够实现以下功能：设置信号量，保证以下四点：●公走运行的时候售票员不能开车门；●公交停下，售票员方可打开车门；●公交车门打开时，司机不能开车；●公交车门关上时，司机方能启动公交2.需求分析，数据结构或模块说明(功能与框图)2.1 需求分析●为了保证公走运行的时候车门不能开，应该设置一个表示公走运行的信号量，1表示公走运行在，0表示车已停下；●为了保证车门打开的时候司机不能启动公交，因此应设置一个表示车门是不是打开的信号量，0表示公交门打开，1表示公交门关上●依照以上分析，两个信号量在同一时刻必然相反，由此取得结论：设置一个信号量，1表示车停门开，0表示车开门关2.2 数据结构1.Bus类●成员变量：int flag表示公共的信号量，1表示车停门开，0表示车开门关●方式：public synchronized void open()，表示乘务员开车门的动作public synchronized void drive()，表示司机启动车辆的动作2.Driver类，继承于Thread类●成员变量：private Bus c，表示该司机所驾驶的公交是c●方式：public void run()，执行Bus c的driver()方式3.Conductor类，继承于Thread类●成员变量：private Bus c，表示该司机所驾驶的公交是c●方式：public void run()，执行Bus c的open()方式2.3 模块说明●Bus模块那个地址要紧介绍Bus模块中的open()与driver()方式:1.open():方式open()具有synchronized关键字，表示该方式在执行的进程中，其他方法不能够改变该方法所在对象中所拥有的值，因此保证了时间的同步性。
进程同步模拟吃水果,操作系统课程设计
某某大学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：学生姓名: 学号:起止日期:指导教师:目录第一章需求分析 (1)1.1问题概述 (1)1.2任务分析 (1)1.3设计思路 (1)1.4运行环境 (1)第二章概要设计 (2)2.1 数据结构 (2)2.2模块说明 (2)2.2.1主函数 (2)2.2.2 6个进程函数 (2)2.3 操作的流程图 (3)第三章详细设计 (4)3.1定义类 (4)3.2定义各个过程 (5)3.3定义Print()函数 (5)3.4主函数 (6)第四章调式和操作说明 (13)4.1测试用例 (13)4.2运行结果 (14)第五章总结和体会 (15)参考文献： (15)致谢： (15)第一章需求分析1.1问题概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任务分析1．模拟吃水果的同步模型：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。
2．设计报告内容要求：模拟吃水果问题，实现进程的同步操作；给出实现方案（包括数据结构和模块说明等）；画出程序的基本结构框图和流程图；分析说明每一部分程序的的设计思路；实现源代码；按期提交完整的程序代码和可执行程序；根据要求完成课程设计报告。
1.3设计思路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。
操作系统：编程模拟多进程共享临界资源linux-c语言
一、课程设计目的本课程设计是学生学习完《计算机操作系统》课程后，进行的一次全面的综合训练，通过课程设计，让学生更好地掌握操作系统的原理及实现方法,加深对操作系统基础理论和重要算法的理解，加强学生的动手能力。
二、课程设计要求从课程设计的目的出发，通过设计工作的各个环节，达到以下教学要求：每位同学从所给题目中任选一个（如自拟题目，需经教师同意），且必须独立完成课程设计，不能相互抄袭。
设计完成后，将所完成的作品交由老师检查。
要求写出一份详细的设计报告。
三、课程设计题目编程模拟多进程共享临界资源四、课程设计功能和目标1、要求产生至少3个进程：2、两个进程模拟需要进入临界区的用户进程，当需要进入临界区时，显示：“进程x请求进入临界区…”，同时向管理进程提出申请；在临界区中等待一段随机时间，并显示：“进程x正在临界区…”；当时间结束，显示：“进程x退出临界区…”,同时向管理进程提出退出申请。
3、一个进程作为原语级管理进程，接受其他进程的临界区进入请求：如果允许进入，则设置相应变量，然后返回；如果不允许进入，则进入循环等待，直到允许为止；4、对临界区的访问应遵循空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待的准则。
5、进程间通信可以采用信号、消息传递、管道或网络通信方式。
五、课程设计实现原理通过编写，创建两个进程模拟需要进入临界区，另外编写一个进程作为原语的管理进程，其负责两个进程的进入！接着设置一个临界区，让其进程在其中访问遵循空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待的准则。
当进程和临界区建立好后，临界区的数据传输，受到了系统硬件的支持，不耗费多余的资源；而进程间通信传递，由软件进行控制和实现，需要消耗一定的CPU资源。
从这个意义上讲，临界区更适合频繁和大量的数据传输。
进程信息的传递，自身就带有同步的控制。
当等到信息的时候，进程进入睡眠状态，不再消耗CPU资源。
而共享队列如果不借助其他机制进行同步，接收数据的一方必须进行不断的查询，白白浪费了大量的CPU资源。
模拟进程管理课程设计
模拟进程管理课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解计算机操作系统中进程管理的基本概念，掌握进程的定义、状态及其转换过程。
2. 学生能描述进程调度算法的类型及其特点，解释不同调度算法对系统性能的影响。
3. 学生能解释进程同步与互斥的概念，并掌握基本的同步机制。
技能目标：1. 学生能够运用流程图或伪代码设计简单的进程管理策略。
2. 学生通过模拟实验，能够分析和评价不同进程调度算法的效果。
3. 学生能够通过小组合作，编写简单的进程同步程序，解决实际问题。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对计算机操作系统工作原理的兴趣，激发对信息技术领域的探索热情。
2. 学生在小组合作中，学会倾听、尊重他人意见，培养团队合作精神和解决问题的能力。
3. 学生能够认识到计算机科学技术对社会发展的重要性，增强对科技进步的敏感性和责任感。
课程性质分析：本课程为计算机科学领域的选修课程，旨在帮助学生深入理解计算机操作系统的核心概念，提高解决实际问题的能力。
学生特点分析：考虑到学生为高年级学生，具备一定的计算机操作基础和编程能力，对操作系统有一定了解，但需深化对进程管理的认识。
教学要求：结合学生特点和课程性质，课程目标设定既要注重理论知识的学习，也要关注实践技能的培养，同时关注学生情感态度价值观的塑造。
通过具体可衡量的学习成果，确保学生能够达到课程预期目标。
二、教学内容1. 进程管理基本概念：包括进程的定义、特征、状态及其转换，进程控制块的作用与内容。
2. 进程调度算法：研究进程调度的基本方法，如先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度、时间片轮转等算法，分析各自优缺点。
3. 进程同步与互斥：介绍进程同步、互斥的概念，探讨同步机制如信号量、管程等，并分析经典同步问题，如生产者-消费者问题、读者-写者问题。
4. 进程通信：讲解进程间通信的方式，如消息传递、共享内存等，以及相关的通信协议。
5. 模拟实验：设计实验环节，让学生通过模拟软件或编程实践，加深对进程管理原理的理解。
课程设计3-进程同步模拟实现
课程设计生产者消费者问题生产者-消费者问题是一个经典的进程同步问题，该问题最早由Dijkstra提出，用以演示他提出的信号量机制。
在同一个进程地址空间内执行的两个进程，生产者进程生产物品，然后将物品放置在一个空缓冲区中供消费者进程消费；消费者进程从缓冲区中获得物品，然后释放缓冲区。
当生产者进程生产物品时，如果没有空缓冲区可用，那么生产者进程必须等待消费者进程释放出一个空缓冲区。
当消费者进程消费物品时，如果没有满的缓冲区，那么消费者进程将被阻塞，直到新的物品被生产出来。
一、课程设计目标学习进程间通信机制，使用信号量和共享内存实现经典进程同步问题“生产者-消费者”问题。
具体要求：1.创建信号量集，实现同步互斥信号量。
2.创建共享内存，模拟存放产品的公共缓冲池。
3.创建并发进程，实现进程对共享缓冲池的并发操作。
二、课题内容1．实验目的（1）掌握基本的同步互斥算法，理解生产者和消费者同步的问题模型。
（2）了解多进程的并发执行机制，进程间的同步和互斥。
2、实验环境：C/C++语言编译器，或Java3、实验要求（1）创建生产者和消费者线程创建一个控制台进程，在此进程中创建n个线程来模拟生产者或者消费者。
这些线程的信息由本程序定义的“测试用例文件”中予以指定。
（2）生产和消费的规则在按照上述要求创建线程进行相应的读写操作时，还需要符合以下要求：①共享缓冲区存在空闲空间时，生产者即可使用共享缓冲区。
②从上边的测试数据文件例子可以看出，某一生产者生产一个产品后，可能不止一个消费者，或者一个消费者多次地请求消费该产品。
此时，只有当所有的消费需求都被满足以后，该产品所在的共享缓冲区才可以被释放，并作为空闲空间允许新的生产者使用。
③每个消费者线程的各个消费需求之间存在先后顺序。
例上述测试用例文件包含一行信息“5 C 3 l 2 4”，可知这代表一个消费者线程，该线程请求消费1，2，4号生产者线程生产的产品。
而这种消费是有严格顺序的，消费1号线程产品的请求得到满足后才能继续往下请求2号生产者线程的产品。
基于Linux的进程同步与通信的模拟实现课程设计报告
中北大学操作系统课程设计说明书学院、系：专业：学生姓名：学号：设计题目：基于Linux的进程同步与通信的模拟实现起迄日期:指导教师:2013 年 1月 16 日1需求分析该软件需要利用银行家算法判断系统是否处于安全状态，同时根据银行家算法得出的安全序列进行临界资源的分配。
软件设计的目的是要对输入的进程进行安全性判断模拟分配资源。
首先先创建进程：手动创建几个进程，都在界面上完成；其中包括每个进程已分配的资源、最大需求资源、系统剩余资源以及每个进程的执行时间。
实例中创建5个进程。
其次采用银行家算法，判断是否可以进行资源的分配。
最后，按照银行家算法得出的安全序列，对临界资源进行分配。
2总体设计软件由两个模块组成，分别是银行家算法判断安全序列模块以及临界资源分配模块。
2.1银行家算法模块本模块中有如下功能：初始化allocation矩阵，初始化max矩阵，初始化available矩阵，初始化need矩阵，初始化finished矩阵，初始化进程执行时间，用银行家算法判断是否安全，计算系统总资源数目，输出系统总资源数目。
其中设置了多个线性单链表结构存储矩阵中的数据，包括已分配allocation矩阵、最大需求量max矩阵、可用资源数available矩阵、需要资源数need矩阵、安全路径path矩阵、进程安全标示finish矩阵、进程运行时间ti矩阵。
银行家算法:设进程i提出请求Request[n]，则银行家算法按如下规则进行判断。
(1)如果Request[n]>Need[i，n]，则报错返回。
(2)如果Request[n]>Available，则进程i进入等待资源状态，返回。
(3)假设进程i的申请已获批准，于是修改系统状态：Available=Available-RequestAllocation=Allocation+RequestNeed=Need-Request(4)系统执行安全性检查，如安全，则分配成立；否则试探险性分配作废，系统恢复原状，进程等待。
进程同步模拟设计
进程同步模拟设计——吃水果问题1、课程设计目的与功能1.1、目的为下面吃水果的问题创建进程并利用通信API实现进程之间的同步模型。
能够处理以下的情形：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、实现的功能本程序共创建了6个在W indows系统环境下实现的线程，即Father、Mother、Son1、Son2、Daughter1和Daughter2等6个线程，以及Put_Apple、Put_Orange、Get_Apple1、Get_Apple2、Get_Orange1和Get_Orange2等6个函数，其中4个线程是用于实现爸爸、妈妈、儿子和女儿分别放水果和取水果的线程操作的，并分别调用这4个函数，来实现真正的操作。
在本程序中还设置了mutex互斥信号，empty、apple和orange等信号量，用于各线程之间获取资源和放弃资源等的线程之间的操作控制，并且设置了盘子容量上限量content。
其主要功能是用于实现爸爸和妈妈这2个互斥线程对于资源的使用操作以及爸爸和女儿、妈妈和儿子这2组同步线程对于资源的操作。
2、需求分析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。
因此为了解决这一问题，提出了同步的概念，即把异部环境下的一组并发进程，因直接制约而互相发送消息而进行互相合作、互相等待，使得各进程按一定的速度执行的过程称为进程间的同步。
在本系统中，爸爸与妈妈、儿子与女儿的线程操作是互斥的，但是爸爸与女儿、妈妈与儿子线程之间的操作是同步的。
因此要利用进程同步的方法来实现这几者之间的操作，当然其中也包含着互斥进程，因为盘子每次只能放入或者取出一个水果。
操作系统实验-进程同步(模拟生产者与消费者问题)
#include <stdio.h>#include <malloc.h>int processnum=0;struct pcb{int flag;int numlabel;char product;char state;struct pcb* processlink;}*exe=NULL,*over=NULL;typedef struct pcb PCB;PCB* readyhead=NULL,*readytail=NULL;PCB* consumerhead=NULL,*consumertail=NULL; PCB* producerhead=NULL,*producertail=NULL;int productnum=0;int buffersize=100;int full=0,empty=buffersize;char buffer[100];int bufferpoint=0;void linkqueue(PCB* process,PCB**tail);PCB* getq(PCB* head,PCB**tail);bool hasElement(PCB* pro);void display(PCB* p);void linklist(PCB* p,PCB* listhead);void freelink(PCB *linkhead);bool processproc();bool waitempty();bool waitfull();void signalempty();void signalfull();void producerrun();void comsuerrun();bool hasElement(PCB* pro);void linklist(PCB* p,PCB* listhead){PCB* cursor=listhead;while(cursor->processlink!=NULL){cursor=cursor->processlink;}cursor->processlink=p;}void freelink(PCB* linkhead){PCB* p;while(linkhead!=NULL){p=linkhead;linkhead=linkhead->processlink;free(p);}}void linkqueue(PCB* process,PCB** tail){if((*tail)!=NULL){(*tail)->processlink=process;(*tail)=process;}else{printf("队列未初始化!");}}PCB* getq(PCB* head,PCB** tail){PCB* p;p=head->processlink;if(p!=NULL){head->processlink=p->processlink;p->processlink=NULL;if(head->processlink==NULL)(*tail)=head;}elsereturn NULL;return p;}bool processproc(){int i,f,num;char ch;PCB*p=NULL;PCB** p1=NULL;printf("\n请输入希望产生的进程个数?");scanf("%d",&num);getchar();//if(num>=100){//printf("您怎么要产生这么多进程! Demands Denied!");//return false;//}for(i=0;i<num;i++){printf("\n请输入您要产生的进程:输入1为生产者进程:输入2为消费者进程\n");scanf("%d",&f);getchar();p=(PCB*)malloc(sizeof(PCB));if(!p){printf("内存分配失败");return false;}p->flag=f;processnum++;p->numlabel=processnum;p->state='w';p->processlink=NULL;if(p->flag==1){printf("您要产生的进程是生产者，它是第%d个进程。
进程同步模拟设计 司机和售票员问题
cout << "汽车启动准备离站......" << endl; cout << "汽车运行中......" << endl; cout << "汽车到站!" << endl; cout << "汽车停!" << endl; spy++;//相当于 v 操作。
武汉理工大学《计算机操作系统》课程设计说明书
武汉理工大学《计算机操作系统》课程设计说明书
#include<iostream> using namespace std; int spy=1, sj=0; 是司机的私有信号量。 #define SIZE 5 int n = SIZE; char ck; int p1(); int p2(); int main() { cout << "键入 a 表示乘客上车,键入 d 表示乘客下车." << endl; cout << "键入 s 表示注销进程." << endl; cout << "键入 f 表示乘客上下车过程结束." << endl << endl << endl; p1(); return 0; } int p1() { sj--;//相当于 p 操作。 if (sj == 0) { //司机的执行过程 //乘客上下车的操作变量。 //司机的操作流程。 //售票员的操作流程。 //定义车上最多能坐的人数。 //信号量的定义，spy 是售票员的私有信号量，sj
司 机 启动汽车 售票员 售票
进程模拟课程设计
进程模拟课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解进程模拟的基本概念，掌握进程的基本状态和转换条件。
2. 学生能够运用流程图、伪代码等方式描述进程的运行过程。
3. 学生了解操作系统中进程管理的基本原理，并能够解释进程调度、同步和互斥等相关知识。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的进程模拟程序，实现进程的创建、运行和终止。
2. 学生通过实际操作，学会使用至少一种编程工具进行进程模拟，提高编程实践能力。
3. 学生能够分析并解决进程管理中可能出现的问题，如死锁、饥饿等。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对计算机科学和操作系统的兴趣，激发他们探索未知、积极进取的精神。
2. 增强学生的团队合作意识，使他们学会在团队中沟通、协作，共同完成任务。
3. 培养学生严谨、务实的科学态度，让他们认识到进程管理在计算机系统中的重要性。
本课程针对年级学生的认知特点和学科要求，以实际操作为导向，注重理论与实践相结合。
通过本课程的学习，学生将掌握进程模拟的基本知识和技能，培养他们解决实际问题的能力，同时提升对计算机科学的兴趣和情感态度。
为实现课程目标，后续教学设计和评估将围绕具体学习成果展开，确保教学效果的达成。
二、教学内容本课程教学内容以《计算机操作系统》教材中进程管理章节为基础，涵盖以下要点：1. 进程基本概念：进程的定义、进程与程序的区别、进程的属性。
2. 进程状态及转换：运行、就绪、阻塞状态，状态转换条件。
3. 进程控制块（PCB）：作用、内容、管理方式。
4. 进程调度：进程调度算法，如FCFS、SJF、优先级调度等。
5. 进程同步与互斥：同步机制、互斥概念、生产者-消费者问题、哲学家就餐问题。
6. 死锁与饥饿：死锁的定义、预防、避免、检测与解除；饥饿现象及其解决方案。
7. 进程通信：进程间通信方式，如管道、消息队列、共享内存等。
教学大纲安排如下：第一课时：进程基本概念、进程状态及转换。
第二课时：进程控制块、进程调度。
进程管理模拟课程设计
进程管理模拟课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解进程管理的基本概念，掌握进程的定义、进程的状态以及进程控制块的作用；2. 掌握进程的创建、终止、同步和互斥等基本操作，了解进程调度算法及其特点；3. 了解操作系统中进程管理模块的设计原理，理解进程管理对系统性能的影响。
技能目标：1. 能够运用进程管理的基本理论，分析实际操作系统中的进程管理问题；2. 学会使用流程图、伪代码等方法描述进程的创建、同步和互斥过程；3. 能够设计简单的进程调度算法，并对不同算法进行性能分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对操作系统学科的兴趣，激发他们探究进程管理技术的热情；2. 培养学生的团队合作精神，使他们能够在学习过程中互相帮助、共同进步；3. 增强学生的信息安全意识，使他们认识到进程管理在操作系统安全中的重要性。
本课程针对高年级学生，课程性质为理论性与实践性相结合。
在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生能够掌握进程管理的基本理论，具备一定的进程管理实践能力，并培养积极的情感态度价值观。
二、教学内容1. 进程管理概述- 进程与线程的概念及其区别- 进程的创建、终止和状态转换- 进程控制块的作用和结构2. 进程同步与互斥- 进程同步的基本概念- 互斥锁、信号量、管程等同步机制- 生产者-消费者问题、哲学家就餐问题等经典同步问题3. 进程调度- 进程调度算法：FCFS、SJF、RR、优先级调度等- 调度算法的性能比较和分析- 多级反馈队列调度算法原理4. 死锁与饥饿- 死锁的定义、产生原因及预防、避免、检测和解除方法- 饥饿的原因和解决方案5. 操作系统进程管理案例分析- 分析具体操作系统（如Linux）的进程管理模块- 进程管理在实际操作系统中的应用教学内容按照教学大纲安排，与课本章节相对应，确保科学性和系统性。
在教学过程中，教师将根据学生的实际情况，适时调整教学内容和进度，保证学生能够扎实掌握进程管理的基本理论和实践技能。
操作系统课程设计(完整规范版)
操作系统课程设计(完整规范版)一、引言操作系统是计算机系统的核心软件，它管理计算机的硬件资源，为应用程序提供运行环境。
本课程设计旨在通过实践，加深学生对操作系统原理的理解，提高学生的编程能力和系统设计能力。
二、课程目标1. 理解操作系统的基本原理和功能。
2. 掌握进程管理、内存管理、文件系统等核心模块的设计和实现。
3. 熟悉操作系统调度的基本算法。
4. 提高学生的编程能力和系统设计能力。
三、课程内容1. 操作系统概述操作系统的定义、功能和发展历程操作系统的基本组成和结构操作系统的类型和特点2. 进程管理进程的定义、状态和转换进程控制块（PCB）的结构和作用进程同步与互斥进程通信进程调度算法3. 内存管理内存管理的目标连续内存管理技术非连续内存管理技术页面置换算法4. 文件系统文件系统的定义和功能文件的结构和类型文件存储空间管理文件目录管理文件操作5. I/O系统I/O系统的功能和组成 I/O设备管理I/O调度算法缓冲管理6. 系统调用系统调用的定义和类型系统调用的实现机制常用系统调用分析7. 实验与课程设计实验目的和要求实验内容和步骤课程设计题目和要求课程设计报告格式四、课程考核1. 平时成绩（30%）：包括课堂表现、实验报告和作业完成情况。
2. 实验成绩（30%）：包括实验操作和实验报告。
3. 课程设计成绩（40%）：包括设计报告、代码实现和答辩表现。
1. 《操作系统概念》作者：亚伯拉罕·西尔伯斯查茨等2. 《现代操作系统》作者：安德鲁·S·塔嫩鲍姆3. 《操作系统导论》作者：威廉·斯托林斯六、附录1. 课程设计报告模板2. 实验报告模板3. 课程设计答辩评分标准七、课程安排1. 理论学习操作系统概述（2课时）进程管理（4课时）内存管理（4课时）文件系统（4课时）I/O系统（2课时）系统调用（2课时）2. 实验与课程设计进程管理实验（2课时）内存管理实验（2课时）文件系统实验（2课时）I/O系统实验（2课时）课程设计（8课时）课程考核（2课时）八、实验与课程设计指导1. 实验指导进程管理实验：通过模拟进程的创建、撤销、阻塞和唤醒等操作，理解进程管理的原理。
进程同步模拟设计—生产者和消费者分析
课程设计题目进程同步模拟设计——生产者和消费者问题学院计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术专业班级1006班姓名丁探指导教师刘洪星2013 年 1 月17 日课程设计任务书学生姓名：丁探专业班级：计算机1006 指导教师：刘洪星工作单位：计算机科学与技术学院题目: 进程同步模拟设计——生产者和消费者问题初始条件：1．预备内容：阅读操作系统的进程管理章节内容，对进程的同步和互斥，以及信号量机制度有深入的理解。
2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1．模拟用信号量机制实现生产者和消费者问题。
2．设计报告内容应说明：⑴课程设计目的与功能；⑵需求分析，数据结构或模块说明(功能与框图)；⑶源程序的主要部分；⑷运行结果与运行情况分析；⑸自我评价与总结：i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色；ii）什么地方做得不太好，以后如何改正；iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中的经验和教训）；iv）完成本题是否有其他的其他方法（如果有，简要说明该方法）；v）对实验题的评价和改进意见，请你推荐设计题目。
时间安排：设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。
周2、周3：完成程序调试及测试。
周4、周5：验收、撰写课程设计报告。
（注意事项：严禁抄袭，一旦发现，抄与被抄的一律按0分记）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录1、需求分析 (4)2、功能设计 (5)3、源程序 (8)4、运行结果 (13)5、总结 (16)6、参考文献 (16)生产者－消费者问题1.需求分析1.1问题描述：一组生产者向一组消费者提供消息，它们共享一个有界缓冲区n，生产者向其中投放消息，消费者从中取得消息。
1.2规则：⏹对于生产者进程：产生一个数据，当要送入缓冲区时，要检查缓冲区是否已满，若未满，则可将数据送入缓冲区，并通知消费者进程；否则，等待；⏹对于消费者进程：当它去取数据时，要看缓冲区中是否有数据可取，若有则取走一个数据，并通知生产者进程，否则，等待。
操作系统进程同步实验报告
操作系统进程同步实验报告本实验旨在通过模拟操作系统中进程的同步问题，加深学生对操作系统中进程同步机制的了解和实践能力。
本次实验分为两个部分，第一个部分是使用信号量实现进程同步，第二个部分是使用管程实现进程同步。
第一部分实验：使用信号量实现进程同步本部分实验的目标是使用信号量来实现进程同步，确保资源的互斥访问。
在Linux系统中，信号量是一种用来控制进程同步的机制，可以用于保证共享资源的互斥访问、避免死锁等问题。
具体实验流程如下：1. 定义一个信号量，用于互斥访问共享资源在Linux系统中，使用semget函数可以创建一个信号量集，使用semctl函数可以对信号量进行控制。
```#include <sys/types.h>#include <sys/ipc.h>#include <sys/sem.h>#define KEY 1234 // 定义信号量的键值int semid; // 定义信号量标识符union semun{int val; // 信号量的初始值struct semid_ds *buf; // IPC_STAT, IPC_SET操作时用ushort *array; // GETALL, SETALL操作时用};void init_sem(){int ret;union semun semunion;// 创建信号量semid = semget(KEY, 1, IPC_CREAT | 0666);if(semid == -1){perror("semget error");exit(1);}2. 定义生产者和消费者进程，并使用信号量来实现同步在生产者和消费者进程中，需要先对信号量进行P操作，即申请资源，然后进行对共享资源的操作，最后再对信号量进行V操作，即释放资源。
本实验中，共享资源是一个循环缓冲区，生产者进程向其中写入数据，消费者进程从中读取数据。
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设计题目：进程同步模拟—吃水果问题目录1需求分析 (2)1.1吃水果问题的描述 (2)1.2问题的转换 (2)2功能设计 (3)2.1 数据结构 (3)2.2模块说明 (3)2.3 操作的流程图 (4)3开发平台及源程序的主要部分 (6)3.1开发平台 (6)3.2源程序 (7)4测试用例，运行结果与运行情况分析 (16)4.1测试用例 (16)4.2运行结果 (16)5自我评价与总结 (17)进程同步模拟设计——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_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。
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。
2.2.2 6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()2.2.3 Print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：2．3．2取水果操作儿子1取橘子的操作流程图：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：Ｗindows XP（2）使用语言：C++（3）开发工具：Visual C++ 6.03.2源程序3.2.1各进程调用的函数void Father() //Father进程{apple++;}void Mother() //Mother进程{orange++;}void Son1() //Son1进程{orange--;}void Son2() //Son2进程{orange--;}void Daughter1() //Daughter1进程{apple--;}void Daughter2() //Daughter2进程{apple--;}3.2.2 Print函数（打印盘子剩余水果及各进程等待状态）void Print() //打印盘子剩余水果及各进程的等待状态的进程{cout<<"现在盘子里有"<<apple<<"个苹果,"<<orange<<"个橘子,"<<"共有"<<apple+orange<<"个水果."<<endl;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<<endl;}3.2.3主函数int main(){int k;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++){int i;cout<<"第"<<k+1<<"次操作:"<<endl;i=rand()%6; //随进生成1-5.Plate_Size=apple+orange;switch(i){case 0:cout<<"Father调用."<<endl;if(Plate_Size==2){Father_lag=true;//Father()等待Print();if(Mother_lag==false)MonFa_c=1;}else{Father();Print();if((Daughter1_lag==true)&&(Daughter2_lag==true)){if(Daughter_b==1){Daughter1_lag=false;//Daughter1等待取消cout<<"处于等待的Daughter1自动被调用"<<endl;Daughter1(); //处于等待的Daughter1自动调用Print();Daughter_b=2;}else{Daughter2_lag=false;//Daughter2等待取消cout<<"处于等待的Daughter2自动被调用"<<endl;Daughter2(); //处于等待的Daughter2()自动调用Print();Daughter_b=1;}}else{if(Daughter1_lag==true){Daughter1_lag=false;//Daughter1等待取消cout<<"处于等待的Daughter1自动被调用"<<endl;Daughter1(); //处于等待的Daughter1()自动调用Print();Daughter_b=0;}else if(Daughter2_lag==true){Daughter2_lag=false;//Daughter2等待取消cout<<"处于等待的Daughter1自动被调用"<<endl;Daughter2(); //处于等待的Daughter2()自动调用Daughter_b=0;}}}break;case 1:cout<<"Mother调用."<<endl;if(Plate_Size==2){Mother_lag=true; //等待Print();if(Father_lag==false)MonFa_c=2;}else{Mother();Print();if((Son1_lag==true)&&(Son2_lag==true)){if(Son_a==1){Son1_lag=false;//Son1等待取消cout<<"处于等待的Son1自动被调用"<<endl;Son1(); //处于等待的Son1()自动调用Print();Son_a=2;}else{Son2_lag=false;//Son2等待取消cout<<"处于等待的Son2自动被调用"<<endl;Son2(); //处于等待的Son2()自动调用Print();Son_a=1;}}else{if(Son1_lag==true){Son1_lag=false; //Son1等待取消cout<<"处于等待的Son1自动被调用"<<endl;Son1(); //处于等待的Son1()自动调用Print();Son_a=0;}else if(Son2_lag==true){Son2_lag=false; //Son2等待取消cout<<"处于等待的Son2自动被调用"<<endl;Son2(); //处于等待的Son2()自动调用Print();Son_a=0;}}}break;case 2:cout<<"Son1调用."<<endl;if(orange==0){Son1_lag=true; //Son1处于等待Print();if(Son2_lag==false)Son_a=1; //用于判断Son1和Son2等待的先后性}else{Son1();Print();if((Father_lag==true)&&(Mother_lag==true)){if(MonFa_c==1) //Father和Mother同时处于等待，但Father先等待，因此先调用{Father_lag=false;cout<<"处于等待的Father自动被调用"<<endl;Father();Print();MonFa_c=2;}else //Father和Mother同时处于等待，但Mother先等待，因此先调用{Mother_lag=false;cout<<"处于等待的Mother自动被调用"<<endl;Mother();Print();MonFa_c=1;}}else{if(Father_lag==true) //只有Father处于等待，调用{Father_lag=false;cout<<"处于等待的Father自动被调用"<<endl;Father();Print();MonFa_c=0;}else if(Mother_lag==true)//只有Mother处于等待，调用{Mother_lag=false;cout<<"处于等待的Mother自动被调用"<<endl;Mother();Print();MonFa_c=0;}}}break;case 3:cout<<"Son2调用."<<endl;if(orange==0){Son2_lag=true; //Son2处于等待Print();if(Son1_lag==false)Son_a=2;}else{Son2();Print();if((Father_lag==true)&&(Mother_lag==true)){if(MonFa_c==1)//Father和Mother同时处于等待，但Father先等待，因此先调用{Father_lag=false;cout<<"处于等待的Father自动被调用"<<endl;Father();Print();MonFa_c=2;}else //Father和Mother同时处于等待，但Mother先等待，因此先调用{Mother_lag=false;cout<<"处于等待的Mother自动被调用"<<endl;Mother();Print();MonFa_c=1;}}else{if(Father_lag==true) //只有Father处于等待，调用{Father_lag=false;cout<<"处于等待的Father自动被调用"<<endl;Father();Print();MonFa_c=0;}else if(Mother_lag==true) //只有Mother处于等待，调用{Mother_lag=false;cout<<"处于等待的Mother自动被调用"<<endl;Mother();Print();MonFa_c=0;}}}break;case 4:cout<<"Daughter1调用."<<endl;if(apple==0){Daughter1_lag=true; //Daughter1等待Print();if(Daughter2_lag==false)Daughter_b=1;}else{Daughter1();Print();if((Father_lag==true)&&(Mother_lag==true)){if(MonFa_c==1) //Father和Mother同时处于等待，但Father先{ //等待，因此先调用Father_lag=false;cout<<"处于等待的Father自动被调用"<<endl;Father();Print();MonFa_c=2;}else //Father和Mother同时处于等待，但Mother先等待，因此先调用{Mother_lag=false;cout<<"处于等待的Mother自动被调用"<<endl;Mother();Print();MonFa_c=1;}}else{if(Father_lag==true) //只有Father处于等待，调用{Father_lag=false;cout<<"处于等待的Father自动被调用"<<endl;Father();Print();MonFa_c=0;}else if(Mother_lag==true) //只有Mother处于等待，调用{Mother_lag=false;cout<<"处于等待的Mother自动被调用"<<endl;Mother();Print();MonFa_c=0;}}}break;case 5:cout<<"Daughter2调用."<<endl;if(apple==0){Daughter2_lag=true; //Daughter2等待Print();if(Daughter1_lag==false)Daughter_b=2;}else{Daughter2();Print();if((Father_lag==true)&&(Mother_lag==true)){if(MonFa_c==1) //Father和Mother同时处于等待，但Father先等待，因此先调用{Father_lag=false;cout<<"处于等待的Father自动被调用"<<endl;Father();Print();MonFa_c=2;}else //Father和Mother同时处于等待，但Mother 先等待，因此先调用{ Mother_lag=false;cout<<"处于等待的Mother自动被调用"<<endl;Mother();Print();MonFa_c=1;}}else{if(Father_lag==true) //只有Father处于等待，调用{ Father_lag=false;cout<<"处于等待的Father自动被调用"<<endl;Father();Print();MonFa_c=0;}else if(Mother_lag==true) //只有Mother处于等待，调用{ Mother_lag=false;cout<<"处于等待的Mother自动被调用"<<endl;Mother();Print();MonFa_c=0;}}}break;}}return 0;}4测试用例，运行结果与运行情况分析4.1测试用例由于程序是模拟产生10次随机的操作，执行相应的函数来模拟进程同步。