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:指导教师评语：指导教师签名：年月日成绩评定项目权重成绩1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.12、设计技术水平0.43、安全程度及可操作程度0.24、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学院（系）审核意见：主任签字：年月日目录第一章需求分析...............................................................................................................................11.1问题概述............................................................................................................................11.2任务分析............................................................................................................................11.3设计思路............................................................................................................................11.4运行环境............................................................................................................................1第二章概要设计...............................................................................................................................22.1数据结构...........................................................................................................................22.2模块说明............................................................................................................................22.2.1主函数....................................................................................................................22.2.26个进程函数......................................................................................................22.3操作的流程图...................................................................................................................3第三章详细设计...............................................................................................................................43.1定义类................................................................................................................................43.2定义各个过程....................................................................................................................53.3定义Print()函数.............................................................................................................53.4主函数................................................................................................................................6第四章调式和操作说明.................................................................................................................134.1测试用例..........................................................................................................................134.2运行结果..........................................................................................................................14第五章总结和体会.........................................................................................................................15参考文献：.....................................................................................................................................15致谢：............................................................................................................................................151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。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()1.4运行环境2(1)：硬件配置个人计算机：PⅢ500MHz以上/128M内存/10G硬盘(2)：软件配置操作系统：WindowsXP开发软件:VisualC++6.0第二章概要设计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。2.2.26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()3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操作的流程图图一放水果操作（放水果时父亲和母亲是随即进行）Father或者Mother操作：Plate_Size=2否否女儿或者儿子处于等待状态是按等待先后顺序调用儿子或者女儿操作是进程处于等待状态Father或者Mother进程调用：Plate_Size+1,Print()函数调用4图二吃水果的流程图（假如儿子1先）第三章详细设计3.1定义类*//*classA{private:intapple=0;intorange=0;public:voidFather();voidMother();voidSon1();voidSon2();voidDaughter1();voidDaughter2();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操作是父亲和母亲进程处于等待状态Fath