1、 1 目目 录录 1 题目内容及要求题目内容及要求 . 2 1.1 题目名称 2 1.2 题目描述 2 1.3 解题思路 2 1.4 程序清单 6 1.5 提交结果框图 16 2 总结总结 20 3 参考文献参考文献 20 2 1 题目内容及要求题目内容及要求 1.1 题目名称题目名称 进程同步模拟设计:吃水果问题 1.2 题目描述题目描述 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。 1.3 解题思路解题思路 将问题转换为信号量上的资源分配类型问题: 这是
2、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 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
3、从盘子取一个苹果：Daugther1() 儿子 1 从盘子取一个苹果：Daugther2() 3 具体实现方案: (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。
4、 (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 05 的 6 个整数，分别对应六个进程的调用。 4 放水果操作流程图设计(以 Father 为例,
5、Mother 类似): 图 1 Father 放水果操作流程图 否 Father 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 是 Father 进程处于等待状 Father 进程调用：apple+1 Plate_Size+1,Print()函数调用 返回 5 取水果操作流程图设计(以 Son为例,Daughter 类似): 图 2 Son取水果(橘子)操作流程图 Son操作： orange=0 否 否 Father 或 Mother 处于等待 状态 是 按等待先后顺序调用 F
6、ather 或 Mother 操作 是 Son进程处于等待状态 Son进程调用：orange-1 Plate_Size-1,Print()函数调用 返回 6 1.4 程序清单程序清单 #include #include #include #include int apple=0; int orange=0; bool Father_lag; bool Mother_lag; bool Son1_lag; bool Son2_lag; int son_a; int Daughter_b; bool Daughter1_lag; bool Daughter2_lag; void Print() 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,“endl; if(Mother_lag=true) cout“
