1学号：0121010340621课程设计题目进程同步模拟设计——生产者和消费者问题学院计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术专业班级1006班姓名丁探指导教师刘洪星2013年1月17日2课程设计任务书学生姓名：丁探专业班级：计算机1006指导教师：刘洪星工作单位：计算机科学与技术学院题目:进程同步模拟设计——生产者和消费者问题初始条件：1．预备内容：阅读操作系统的进程管理章节内容，对进程的同步和互斥，以及信号量机制度有深入的理解。2．实践准备：掌握一种计算机高级语言的使用。要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1．模拟用信号量机制实现生产者和消费者问题。2．设计报告内容应说明：⑴课程设计目的与功能；⑵需求分析，数据结构或模块说明(功能与框图)；⑶源程序的主要部分；⑷运行结果与运行情况分析；⑸自我评价与总结：i）你认为你完成的设计哪些地方做得比较好或比较出色；ii）什么地方做得不太好，以后如何改正；iii）从本设计得到的收获（在编写，调试，执行过程中的经验和教训）；iv）完成本题是否有其他的其他方法（如果有，简要说明该方法）；v）对实验题的评价和改进意见，请你推荐设计题目。时间安排：设计安排一周：周1、周2：完成程序分析及设计。周2、周3：完成程序调试及测试。周4、周5：验收、撰写课程设计报告。（注意事项：严禁抄袭，一旦发现，抄与被抄的一律按0分记）指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日3目录1、需求分析.......................42、功能设计.......................53、源程序..........................84、运行结果.......................135、总结.......................166、参考文献.......................164生产者－消费者问题1.需求分析1.1问题描述：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区n，生产者向其中投放消息，消费者从中取得消息。1.2规则：对于生产者进程：产生一个数据，当要送入缓冲区时，要检查缓冲区是否已满，若未满，则可将数据送入缓冲区，并通知消费者进程；否则，等待；对于消费者进程：当它去取数据时，要看缓冲区中是否有数据可取，若有则取走一个数据，并通知生产者进程，否则，等待。缓冲区是个临界资源，因此，诸进程对缓冲区的操作程序是一个共享临界区，所以，还有个互斥的问题。1.3信号灯设置：两个同步信号灯--empty：表示空缓冲区的数目，初值为有界缓冲区的大小n；full：表示满缓冲区(即信息)的数目，其初值为0；一个互斥信号灯--mutex：互斥信号灯，初值为1。1.4同步描述：1.5程序描述：main(){intfull=0；*/intempty=n；*/5intmutex=1；对有界缓冲区进行操作的互斥信号灯*/cobeginp1()；p2()；coend}p1(){while(生产未完成){···生产一个产品;p(empty);p(mutex);送一个产品到有界缓冲区;v(mutex)；v(full);}}p2(){while(还要继续消费){p(full)；p(mutex)；从有界缓冲区中取产品；v(mutex)；v(empty)；···消费一个产品；}}1.6C++语言程序模拟用信号量机制实现生产者和消费者问题：本次课程设计主要通过C++模拟信号量制中各个进程，及各进程之间的互斥、同步关系，来实现生产者和消费者问题。2.功能设计2.1设计目的：6通过实验模拟生产者和消费者之间的关系，了解并掌握他们之间的关系及其原理。由此增加对进程同步的问题的了解。具体如下:1）掌握基本的同步互斥算法，理解生产者和消费者模型；2）了解windows中多线程（多进程）的并发执行机制，线程（进程）间的同步和互斥；3）学习使用windows中基本的同步对象，掌握相应的API。2.2设计功能:利用模拟用信号量机制实现生产者和消费者问题：通过用户控制取进程和放进程，反应生产者和消费者问题中所涉及的进程的同步与互斥。2.3数据流程图：1、生产者72、消费者2.4模块说明：constunsignedshortSIZE_OF_BUFFER=10;//缓冲区长度unsignedshortProductID=0;//产品号8unsignedshortConsumeID=0;//将被消耗的产品号unsignedshortin=0;//产品进缓冲区时的缓冲区下标unsignedshortout=0;//产品出缓冲区时的缓冲区下标intg_buffer[SIZE_OF_BUFFER];//缓冲区...
