大连理工大学《操作系统》大作业离线作业答案

大连理工大学远程与继续教育学院《操作系统》课程设计

学习中心：

专业：计算机科学与技术

年级： 18年秋季

学号：

学生：

题目：进程同步与互斥生产者与消费者问题1.谈谈你对本课程学习过程中的心得体会与建议：

在学习操作系统之前，我只是很肤浅地认为操作系统只是单纯地讲一些关于计算机方面的操作应用，并不了解其中的具体操作过程和实用性。通过这一学期的学习，我才知道操作系统(Operating System，简称OS)是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其它应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。经过一个学期的学习，我也知道了计算机操作系统是铺设在计算机硬件上的多层系统软件，不仅增强了系统的功能，而且还隐藏了对硬件操作的细节，由它实现了对计算机硬件操作的多层次的抽象。操作系统的一些原理在生活中也有所应用本次课程设计中，完成本题我觉得还可以用其他语言来做，也让我更加熟悉掌握学习过的编程语言。为实现生产者和消费者问题，使用的是C++语言，自我感觉比较好的是运用到了线程，将缓冲区作为一个循环队列，简单模拟了生产者和消费者对于缓冲区的输入输出，结果是比较成功的。

2.《操作系统》课程设计,从以下5个题目中任选其一作答。

《操作系统》课程设计

题目四：进程同步与互斥生产者与消费者问题

要求：（1）撰写一份word文档，里面包括（设计思路、流程

大连理工大学远程与继续教育学院《操作系统》课程设计

（原理）图、源代码）章节。

（2）设计思路：简单描述生产者与消费者问题。可设计生

产者进程主要计算进程，消费者进程输出打印进程，二者

彼此独立，运行速度不确定，可能会产生还未生产就需要

消费这种情况，此时引用一个或若干个缓冲区，存放生产

者生产的信息，解决速度不确定带来的问题。

（3）流程（原理）图：绘制流程图或原理图。

（4）源代码：列出源代码，也可以仅列出伪代码。

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。

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。

1.3信号灯设置：

两个同步信号灯--

empty ：表示空缓冲区的数目，初值为有界缓冲区的大小n；

full ：表示满缓冲区(即信息)的数目，其初值为0；

一个互斥信号灯--

mutex：互斥信号灯，初值为1。

1.4 程序描述：

main( )

大连理工大学远程与继续教育学院《操作系统》课程设计

{

int full=0； /*满缓冲区的数目*/

int empty=n；/*空缓冲区的数目*/

int mutex=1；/*对有界缓冲区进行操作的互斥信号灯*/ cobegin

p1 ( )； p2( )；

coend

}

p1()

{

while(生产未完成)

{

?

生产一个产品;

p(empty);

p(mutex);

送一个产品到有界缓冲区;

v(mutex)；

v(full);

}

}

p2( )

{

while(还要继续消费)

{

p(full)；

p(mutex)；

从有界缓冲区中取产品；

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