操作系统吃水果问题文档格式.doc
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第四章具体配置及实现步骤；
6
4.1儿子取水果实现 6
4.2运行结果 11
5.1过程中出现的问题及相应解决办法 13
第六章个人体会及建议 13
6.1个人体会 13
6.1建议 14
参考文献 14
第一章具体设计任务和开发环境
1.1任务称述
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开发环境
（1）使用系统：
ＷindowsXP
（2）使用语言：
C++
（3）开发工具：
VisualC++6.0
第二章基本思路及所涉及的相关理论
2.1吃水果问题的转换
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从盘子取一个苹果：
Daugther1（）
儿子1从盘子取一个苹果：
Daugther2（）
2.2数据结构
2.2.1吃水果问题的数据结构
（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。
第三章方案设计
3.1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。
3.26个进程函数
爸爸向盘子中放一个苹果操作：
妈妈向盘子中放一个橘子操作：
儿子1从盘子取一个橘子操作：
儿子2从盘子取一个橘子操作：
女儿1从盘子取一个橘子操作：
女儿2从盘子取一个橘子操作：
3.3Print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。
3.4取水果操作
儿子1或2取橘子的操作流程图：
Son1或Son2操作：
Plate_Size=2
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
Father进程处于等待状态
Father进程调用：
orange+1
Plate_Size+1,Print（）函数调用
返回
4.1儿子取水果实现
程序代码如下：
#include<
iostream>
ctime>
cstdlib>
cmath>
usingnamespacestd;
intapple=0;
intorange=0;
boolFather_lag;
boolMother_lag;
boolSon1_lag;
boolSon2_lag;
intson_a;
intDaughter_b;
boolDaughter1_lag;
boolDaughter2_lag;
//3.2.1Print函数（打印盘子剩余水果及各进程等待状态）
voidPrint（）
{
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）
Mother进程处于等待状态,"
if（Son1_lag==true）
Son1进程处于等待状态,"
if（Son2_lag==true）
Son2进程处于等待状态,"
if（Daughter1_lag==true）
Daughter1进程处于等待状态,"
if（Daughter2_lag==true）
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）
}
//3.2.2各进程调用的函数
voidFather（）//Father进程
apple++;
Print（）;
voidMother（）//Mother进程
orange++;
voidSon1（）//Son1进程
orange--;
voidSon2（）//Son2进程
voidDaughter1（）//Daughter1进程
apple--;
voidDaughter2（）//Daughter2进程
//3.2.3主函数
voidmain（）
intk;
inti;
intPlate_Size;
intMonFa_c;
intSon_a;
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++）
{
cout<
第"
k+1<
次操作:
i=rand（）%2+2;
//随进生成2或3
Plate_Size=apple+orange;
if（i==2）
{
cout<
Son1调用."
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
if（Plate_Size<
2）{
if（rand（）%2==1）
Father（）;
else{
Mother（）;
}
}
}
else
Son1（）;
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"
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"
Mother（）;
Print（）;
MonFa_c=1;
else
if（Father_lag==true）//只有Father处于等待，调用
{
cout<
Father（）;
MonFa_c=0;
}
elseif（Mother_lag==true）//只有Mother处于等待，调用
Mother_lag=false;
Mother（）;
}
}
else
Son2调用."
Son2_lag=true;
//Son2处于等待
if（Son1_lag==false）
Son_a=2;
Son2（）;
if（（Father_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<
Father（）;
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<
Mother（）;
Print（）;
MonFa_c=1;
else
if（Father_lag==true）//只有Father处于等待，调用
{
Father_lag=false;
cout<
Print（）;
MonFa_c=0;
elseif（Mother_lag==true）//只有Mother处于等待，调用
Mother_lag=false;
Print（）;
}
}
4.2运行结果
第一次运行结果
第二次运行结果
第五章调试
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。
可以将程序运行两次将会得到不同的结果。
5.1过程中出现的问题及相应解决办法
第六章个人体会及建议
6.1个人体会
此次试验是完全在自己独立完成的，首先在分析问题并把问题转化为编程问题，我觉得个人把握的很好，对进程同步模拟理解的比较透彻；
其次我用了个随机函数来调用相应的进程函数，这对进程间的同步和等待状态有很好的说明，和十分的全面；
再次我设了六个bool型的变量来表示各进程时候处于等待状态，还设置了相应的整型变量来解决等待进程在适当的条件下自动调用的先后问题。
这些我个人认为我设计的比较出色。
任有不足之处，由于各进程调用是随机的，在某个处于等待状态时，可以还能被调用，事实上这不是很合理。
因为处于等待状态的进程就不可能在被分配调用。
再有就是程序有些代码部分有重的，可以把这些重复执行的代码写成函数，需要用时直接调用代码函数。
这次自己的收获还是不小，首先使我提高了分析问题，并根据需求转化成相应的程序结构的能力；
其次也丰富了自己编写程序，调试程序的经验，这使得我编程时可能出现的错误的认识，并如何去避免产生了新的认识。
对于此题我觉得除了可以用随机函数来产生随机数来调用相应的进程函数，也可以用人输入的方式来选择调用相应的进程函数，这样可以会麻烦些，不过对进程同步的模拟可能会更加透彻。
总的来说这次试验比较成功，加深我了进程的理解，同时也提高了自己的编程的能力。
编程是个长久的过程，平时要多去动手实践，去提高自己分析问题、发现问题、解决问题的能力。
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索!
6.1建议
参考文献
孙钟秀主编操作系统教程（第四版）高等教育出版社
孟庆昌主编操作系统原理中央广播电视大学出版社
贾德博尔著操作系统清华大学出版社
邹恒明计算机的心智操作系统之哲学原理上海交大出版社
14
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
0.1
2、设计技术水平
0.4
3、编程风格
0.2
4、设计报告书写及图纸规范程度
0.3
总成绩
升级会员 