操作系统课程设计---理发师问题的实现

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1、* 实践教学实践教学 * 计算机与通信学院 2011 年秋季学期 操作系统操作系统 课程设计课程设计 题 目：理发师问题的实现 专业班级：计算机科学与技术 姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩： 摘摘 要要 理发师问题是一个利用信号量进行 PV操作的经典问题。设计程 序实现此问题， 要使得理发师的活动与顾客的活动得到各自真实的模 拟。所执行的程序应体现：理发师在没有顾客的时候去睡觉，有顾客 则工作；顾客在理发师工作时坐下等待，无座时离开，直至等到理发 师自己理发。 关键字：理发师，顾客，PV 操作。 目录目录 摘 要 . 2 1 设计要求 4 1.1 初始条件 . 4 1.2 技术要求 .

2、4 2 总体设计思想及开发环境与工具 . 4 2.1 总体设计思想. 4 2.2 多线程编程原理 . 5 2.2.1 创建一个线程 5 2.2.2 等待一个线程结束 . 5 2.2.3 信号量. 6 2.3 伪码实现 6 2.4 开发环境与工具 . 8 3 数据结构与模块说明 . 8 3.1 数据结构 8 3.2 函数的调用关系图 8 3.2.1 主函数模块 8 3.2.2 理发师模块 9 3.2.3 顾客模块 . 10 5 运行结果 . 10 5.1 运行步骤 10 5.2 测试结果 .11 5.2.1 编辑，编译和运行的过程图 11 5.2.2 错误部分截图 12 5.2.3 正确运行结果

3、图 12 设计总结 16 参考文献 17 致谢. 18 附录（源程序代码） 19 1 1 设计要求设计要求 1.11.1 初始条件初始条件 （1）操作系统：Linux （2）程序设计语言：C 语言 （3）设有一个理发师，5 把椅子（另外还有一把理发椅） ，几把椅子可用连续 存储单元。 1.21.2 技术要求技术要求 （1）为每个理发师顾客产生一个线程，设计正确的同步算法 （2）每个顾客进入理发室后，即时显示“Entered” 及其线程自定义标识，还同 时显示理发室共有几名顾客及其所坐的位置。 （3）至少有 10 个顾客，每人理发至少 3 秒钟。 （4）多个顾客须共享操作函数代码。 2 2 总体

4、设计思想及总体设计思想及开发环境与工具开发环境与工具 2.1 2.1 总体设计思想总体设计思想 题目中要求描述理发师和顾客的行为，因此需要两类线程 barber()和 customer ()分别描述理发师和顾客的行为。其中，理发师有活动有理发和睡觉两 个事件；等待和理发二个事件。店里有固定的椅子数，上面坐着等待的顾客，顾 客在到来这个事件时，需判断有没有空闲的椅子，理发师决定要理发或睡觉时， 也要判断椅子上有没有顾客。所以，顾客和理发师之间的关系表现为： （1）理发师和顾客之间同步关系：当理发师睡觉时顾客近来需要唤醒理发师 为其理发，当有顾客时理发师为其理发，没有的时候理发师睡觉。 （2）理发师和顾客之间互斥关系：由于每次理发师只能为一个人理发，且可 供等侯的椅子有限只有 n把，即理发师和椅子是临界资源，所以顾客之间是互斥 的关系。 （3）故引入 3 个信号量和一个控制变量： 控制变量 waiting用来记录等候理发的顾客数，