进程同步模拟设计—生产者和消费者问题.docVIP

课程设计任务书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 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 进程同步模拟设计 ——生产者和消费者问题 模拟用信号量机制实现生产者和消费者问题 1.1用信号量机制实现生产者和消费者 生产者 消费者 1.1.1 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。 1.1.2 规则： ①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； ②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。 ③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。 1.1.3 具体进程描述： full：缓冲区产品数目，初值为0；empty：缓冲区可存放产品的空位；初值为n； Mutex：对缓冲区互斥信号灯，初值为1。 main() producer() consumer() { { { int full=0,empty=n; while(生产未完成) while(还要继续消费) int mutex=1; { ...; { cobegin p(empty); p(full); producer(); p(mutex); p(mutex); consumer(); 生产一个产品； 取出一个产品； coend 将产品放入缓冲区； 消费一个产品； } v(mutex); v(mutex); v(full); v(empty); } ...;} } } 1.2 C++语言程序模拟用信号量机制实现生产者和消费者问题 定义一个整数型指针:int *elements;并动态建立其大小：elements=new int[n];用这个整型数组来表示缓冲区n，其中数组中每个元素为1或0（1表示有一个产品，0表示没有）。该数组封装在SeqSquare的类中，作为其私有成员之