操作系统实训报告进程同步和互斥

进程同步和互斥 一、 设计目的： 通过实现哲学家进餐问题的同步深入了解和掌握进程同步和互斥的原理。 二、 设计内容 哲学家有 N个，也定全体到达后开始讨论：在讨论的间隙哲学家进餐，每人进餐时都需使用刀、叉各一把，所有哲学家刀和叉都拿到后才能进餐。哲学家的人数、餐桌上的布置自行设定，实现刀和叉的互斥使用算法的程序实现。 三、开发环境 windows环境，VC6.0平台。 四、分析设计 ＜一＞实验原理 不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区（Critical Section）。 每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区（Critical Section）（临界资源是一次仅允许一个进程使用的共享资源）。每次只准许一个进程进入临界区，进入后不允许其他进程进入。不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个进程必须互斥地对它进行访问。 本程序主要使用了 EnterCriticalSection (&cs)和LeaveCriticalSection (&cs)两个函数实现临界区互斥。 EnterCriticalSection (&cs)用来进入临界区，LeaveCriticalSection (&cs)用来离开临界区。 哲学家进餐问题设定图 ＜二＞程序结构 1、主程序模块（详见图1） 2、状态改变模块（详见图2） 3、返回哲学家状态模块（详见图3） 4、返回餐具状态模块（详见图4） ＜三＞数据结构： 程序中定义一个哲学家类，包含两个私有对象和四个公有对象。 Number对象：报讯哲学家的编号。 Status对象：用于保存当前该哲学家的状态，0表示正在等待（即处于饥饿状态）1表示得到餐具正在吃饭，2表示正在思考 Philosopher(int num)方法：哲学家类构造函数，参数num表示哲学家编号 find() const方法：返回该哲学家编号 getinfo() const方法：返回哲学家当前状态 Change()方法：根据题目要求改变哲学家的状态（等待->进餐->思考->等待…………） 另外，程序中包含一个公有对象，bool类型数组 tools[6]，用来保存6把餐当前状态：true表示该餐具当前空闲，false表示该餐具当前正被使用。 程序中还包含两个公有函数：print和toolstatus。Print用来返回一个哲学家的状态，toolstatus用来返回一个餐具的状态。 ＜四＞程序流程图： 1、主程序模块 图1 2、状态改变模块 图 2 3、返回哲学家状态模块 图 3 4 、返回餐具状态模块 图 4 五. 运行示例及结果分析 结果分析：哲学家们抢餐具，但只能抢空闲的餐具，只有...