1、 操 作 系 统操 作 系 统 课 程 设 计 说 明 书课 程 设 计 说 明 书 题 目: 生产者消费者同步算法 院 系： 国际教育学院 目录目录 一、概述1 二、 使用的基本概念和原理 1 2.1 多道程序.1 2.1 进程 2 2.3 线程 2 2.4 同步和互斥的概念 3 三、 总体设计 3 四、 详细编码设计 .4 4.1 UI 界面主线程 4 4.2 管程类 5 4.3 生产者类.6 4.4 消费者类.7 五、运行效果截图： .7 六、总结8 操作系统课程设计 - 1 一、概述一、概述 目的； 根据进程同步机制，编写一个解决下述问题的程序，可显示缓冲池 状态、放数据、取数据等过程
2、。 问题：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 池，生产者向其中投放消息，消费者从中取得消息。假定这些生产者和 消费者互相等效，只要缓冲池未满，生产者可将消息送入缓冲池；只要 缓冲池未空，消费者可从缓冲池取走一个消息。 主要完成的任务；通过多线程编程实现生产者消费者同步算法。 使用的开发工具；Eclipse，语言 Java 解决的主要问题：上述问题。 二、二、 使用的基本概念和原理使用的基本概念和原理 2.1 多道程序多道程序 多道程序设计是指在主存中同时存放多道用户作业，使它们都处于 执行的开始点和开始点之间，这些程序共享计算机系统资源。 多道程序设计的主要优点有： (1)提
3、高 CPU的利用率。在多道程序环境下，多个程序共享计算机资 源当某个程序等待 I/O 操作时，CPU 可以执行其他程序，大大提高 CPU 的利用率。 (2)提高设备的利用率。在多道程序环境下，多个程序共享系统的设 操作系统课程设计 - 2 备，大大提高系统设备的利用率。 (3)提高系统的吞吐量。在多道程序环境下，减少了程序的等待时间， 提高了系统的吞吐量。 2.1 进程进程 进程是一个具有一定独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行 活动。它是操作系统动态执行的基本单元，在传统的操作系统中，进程 既是基本的分配单元，也是基本的执行单元。 2.3 线程线程 线程，有时被称为轻量级进程(Light
4、weight Process，LWP)，是程序执 行流的最小单元。一个标准的线程由线程 ID，当前指令指针(PC)，寄存 器集合和堆栈组成。另外，线程是进程中的一个实体，是被系统独立调 度和分派的基本单位，线程自己不拥有系统资源，只拥有一点在运行中 必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的 全部资源。一个线程可以创建和撤消另一个线程，同一进程中的多个线 程之间可以并发执行。由于线程之间的相互制约，致使线程在运行中呈 现出间断性。线程也有就绪、阻塞和运行三种基本状态。每一个程序都 至少有一个线程，那就是程序本身。 线程是程序中一个单一的顺序控制流程。在单个程序中同时运 行多个线程完成不同的工作，称为多线程。 操作系统课程设计 - 3 2.4 同步和互斥的概念同步和互斥的概念 进程互斥是进程之间发生的一种间接性作用，一般是程序不希望的。 通常的情况是两个或两个以上的进程需要同时访问某个共享变量。我们 一般将发生能够问共享变量的程序段成为临界区。两个进程不能同时进 入临界区，否则就会导致数据的不一致，产生与时间有关的错误。解
