操作系统课程方案进程同步模拟方案——生产者和消费者问题张方纪.doc

螇蚄***葿肇袂袇螁袃学号:膁袆膈0120810340614袇膂蚅虿衿袅课程设计羇薃羃莁蚈蕿肆肄莇衿蒇蚄膆蒅肃题目薁蒀羀进程同步模拟设计膀蒅螅——生产者和消费者问题膆膂莃学院芀袆膂计算机科学与技术学院蚄羁莁专业莀芇薇计算机科学与技术莆葿蚈节0806蚀蒆班级袄螃薈姓名蕿袅艿张方纪薆蒂膅指导教师虿芆节孙玉芬羄芁罿虿蚇蚇螆芄羄蝿肈莂2010膃肃莀年衿蒈蒈1袅袁螃月罿薅蒂20莃蚀螁日聿羆袆肅蚃螅膈莇薂课程设计任务书蒃蒂袇膈螈薈学生姓名:张方纪专业班级:计算机0806芅膁薄指导教师:孙玉芬工作单位:计算机科学与技术学院芈腿蚂题目:进程同步模拟设计——生产者和消费者问题蚃芄芈初始条件::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。:掌握一种计算机高级语言的使用。蒈螇螂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)。薈***:薄薀莆⑴需求分析;蚈薈袁⑵功能设计(数据结构及模块说明);芆薃肀⑶开发平台及源程序的主要部分;螈蚅膆⑷测试用例,运行结果与运行情况分析;螄莂膅⑸自我评价与总结:螇肆袁i)你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色;蒆肁蒁ii)什么地方做得不太好,以后如何改正;膁蒇羈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);羄膄袄iv)完成本题是否有其他方法(如果有,简要说明该方法);芁袈羁蚆袃蚈时间安排:莁艿莆设计安排一周:周1、周2:完成程序分析及设计。肄蚂蚃周2、周3:完成程序调试及测试。蒁莆肁周4、周5:验收、撰写课程设计报告。螅蒀聿蒁螆肇(注意事项:严禁抄袭,一旦发现,一律按0分记)芃蒃蚆薁***膁羅节葿指导教师签名:年月日蚁薈薅系主任(或责任教师)签名:年月日蒃肁蒄进程同步模拟设计——生产者和消费者问题螁螅芁课设任务膅螀袀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。袀膆芇具体地,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。薃袃芃背景介绍羀薇莁“生产者—消费者”问题(theproducer-consumerproblem)莅薂芁问题描述:肀羈螅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。螃莁芆规则:肀荿蒀对于生产者进程: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;蒄莄莈对于消费者进程: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。膀蒅蒇缓冲区是个临界资源,因此,诸进程对缓冲区的操作程序是一个共享临界区,所以,还有个互斥的问题。膆膂肅问题分析:芀袆蒀该问题涉及到操作系统进程管理当中的两个重要概念——同步和互斥。蚄羁蝿同步,表现在生产者和消费者需要协同工作,步调不能拉开太大(由缓冲区大小n决定,n越大,缓冲空间越大,步调可以拉得越开;n=1时,必须是生产一个,消费一个,生产者和消费者就完全同步了)。当步调差距超过极限时,走在前面的当前进程(生产者)调用P原语时由于资源耗尽,被阻塞;步调靠后的继续向前推进。由此实现同步。莀芇腿互斥,表现在生产者与消费者、生产者与生产者、消费者与消费者任何两个成员之间必须互斥地使用缓冲区。当有一个成员进入缓冲区存/取产品时,其他成员将被关在门外排队等候(被阻塞);当完毕时,通知队首成员进入。莆