苹果桔子问题的实现.docx
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苹果桔子问题的实现
甘肃农业大学
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P、V操作模拟—吃水果问题
学院：
信息科学与技术学院
专业：
计算机科学与技术
学生姓名:
周小珍学号:
2011161053
指导教师:
李艳梅
目录
1需求分析3
1.1吃水果问题的描述3
1.2问题的转换3
2功能设计3
2.1数据结构3
2.2模块说明4
2.3操作的流程图5
3开发平台及源程序的主要部分7
3.1开发平台7
3.2源程序8
4测试用例，运行结果与运行情况分析15
4.1测试用例15
4.2运行结果16
5自我评价与总结17
6参考文献17
第一章需求分析
1.1吃水果问题的描述
桌上有一个空盘子，只允许放一个水果。
爸爸专向盘中放苹果，妈妈专向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。
规定当盘空时，一次只能放一个水果。
1.2问题的转换
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（）
儿子从盘子取一个橘子：
Son（）
女儿从盘子取一个苹果：
Daugther（）
第二章功能设计
2.1数据结构
（1）用一个整型变量Plate_Size表示盘子的水果量，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1，当为1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，orange表示儿子的私有信号量，apple表示女儿的私有信号量，盘子中水果总量为Plate_Size=apple+orange。
（3）用4个bool型的变量Father_lag，Mother_lag，Son_lag，Daughter_lag表示四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；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—3的4个整数，分别对应四个进程的调用。
2.2模块说明
2.2.1主函数
用一个随机的函数产生0—3的4个整数，分别对应四个进程的调用，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。
2.2.24个调度进程函数
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（）
儿子从盘子取一个橘子操作：
Son（）
女儿从盘子取一个苹果操作：
Daugther（）
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
2．3．1放水果操作
爸爸放苹果进程的操作流程图：
图2.1爸爸放苹果进程的操作流程图
妈妈放桔子进程的操作流程图：
图2.2妈妈放桔子进程的操作流程图
2．3．2取水果操作
儿子取橘子的操作流程图：
图2.3儿子取橘子的操作流程图
第3章开发平台及程序清单的主要部分
3.1开发平台
（1）使用系统：
Ｗindows XP
（2）使用语言：
VB
（3）开发工具：
Visual Basic 6.0
3.2源程序
VERSION5.00
BeginVB.FormForm1
Caption="Form1"
ClientHeight=7710
ClientLeft=120
ClientTop=450
ClientWidth=12765
LinkTopic="Form1"
ScaleHeight=7710
ScaleWidth=12765
StartUpPosition=3'窗口缺省
BeginVB.TimerTimer2
Enabled=0'False
Interval=100
Left=10680
Top=1320
End
BeginVB.TimerTimer1
Enabled=0'False
Interval=100
Left=10560
Top=600
End
BeginVB.CommandButtonCommand1
Caption="开始"
BeginPropertyFont
Name="宋体"
Size=15
Charset=134
Weight=700
Underline=0'False
Italic=0'False
Strikethrough=0'False
EndProperty
Height=735
Left=480
MaskColor=&H000080FF&
TabIndex=0
Top=480
Width=1695
End
BeginVB.ImageImjuzi
Height=555
Left=9480
Picture="Form1.frx":
0000
Stretch=-1'True
ToolTipText="橘子"
Top=5640
Width=600
End
BeginVB.ImageImapple
Height=765
Left=5520
Picture="Form1.frx":
26D16
Stretch=-1'True
ToolTipText="苹果"
Top=2520
Width=600
End
BeginVB.ImageImnver
Height=1365
Left=3000
Picture="Form1.frx":
33FBE
ToolTipText="女儿"
Top=4200
Width=705
End
BeginVB.ImageImerzi
Height=1350
Left=6480
Picture="Form1.frx":
34DC6
ToolTipText="儿子"
Top=6360
Width=660
End
BeginVB.Imageimmather
Height=1455
Left=9840
Picture="Form1.frx":
35C21
ToolTipText="母亲"
Top=4920
Width=705
End
BeginVB.ImageImfather
Height=1350
Left=6120
Picture="Form1.frx":
36C57
ToolTipText="父亲"
Top=2160
Width=615
End
BeginVB.ImageImbg
Height=8280
Left=0
Picture="Form1.frx":
379ED
Stretch=-1'True
Top=0
Width=13650
End
End
AttributeVB_Name="Form1"
AttributeVB_GlobalNameSpace=False
AttributeVB_Creatable=False
AttributeVB_PredeclaredId=True
AttributeVB_Exposed=False
PrivateSubCommand1_Click（）
Timer1.Enabled=True
Timer2.Enabled=True
EndSub
PrivateSubTimer1_Timer（）
IfImapple.Left<=6300OrImapple.Top<=3400Then
Imapple.Left=Imapple.Left+25
Imapple.Top=Imapple.Top+50
EndIf
EndSub
PrivateSubTimer2_Timer（）
IfImjuzi.Left>=6800OrImjuzi.Top>=4440Then
Imjuzi.Left=Imjuzi.Left-80
Imjuzi.Top=Imjuzi.Top-40
EndIf
EndSub
PublicSubp操作（sAsInteger,xAsString）
s=s-1
Imerzi=UBound（阻塞队列（））
Ifs<0Then
阻塞队列（zi）=x
zi=zi+1
ReDimPreserve阻塞队列（zi）AsString
Forj=2ToUBound（就绪队列（））'从就绪队列中删除
就绪队列（j-1）=就绪队列（j）
Next
ji=UBound（就绪队列（））-1
ReDimPreserve就绪队列（ji）AsString
Else
ExitSub
EndIf
EndSub
PublicSubV操作（sAsInteger,xAsString）
s=s+1
Ifs<=0Then
x=阻塞队列
（1）
Forj=2ToUBound（阻塞队列（））
阻塞队列（j-1）=阻塞队列（j）
Next
zi=zi-1
ji=ji+1
ReDimPreserve就绪队列（ji）AsString
就绪队列（ji）=x
Else
ExitSub
EndIf
EndSub
SubFather（）
DimaAsString
a="Imfather"
p操作s1,a
p操作s,a
w=False
Do
Timer1_Timer
LoopUntilw=True
V操作s,a
V操作s3,a
EndSub
PrivateSub时间片_Timer（）
DimaAsString
Ifji=0Then
End
Else
a=就绪队列
（1）
SelectCasea
Case"Imfather"
Imfather
Case"Immather"
immather
Case"Imerzi"
Imerzi
Case"Imnver"
Imnver
EndSelect
Forj=2ToUBound（就绪队列（））
就绪队列（j-1）=就绪队列（j）
Next
ji=UBound（就绪队列（））-1
EndIf
Ifji<=0Then时间片.Enable=False
EndSub
第四章测试用例，运行结果与运行情况分析
4.1运行结果
第一次运行结果为：
图4.1第一次运行结果
第二次运行结果：
图4.2第二次运行结果
第五章自我评价与总结
经过一个星期的上机实践学习，使我对操作系统这门课程有了更进一步的认识和了解，要想学好它要重在实践，要通过不断的上机操作才能更好地学习它，通过实践，我也发现我的好多不足之处，首先是以前的VB语言基础没打好，一些基本常识性东西都不知道，再有操作时有很多很生疏的东西，虽然在学习课本知识的时感觉什么东西都很简单，但真正操作起来确实如此之难，语言中经常出现的错误也不了解，通过实践，使我在这几个方面的认识有所提高。
通过实践的学习，我认到学好计算机要重视实践操作，不仅仅是学习操作系统，还是其它的课程，以及其它的计算机方面的知识都要重在实践，所以后在学习过程中，我会更加注视实践操作，使自己更好地学好计算机。
第6章参考文献
6.1参考文献
计算机操作系统教程（第三版）张尧学史美林张高编著
VisualBasic程序设计实验教程李广主编贾嫣杨梅王敏王联国副主编
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