操作系统临界区资源模拟资源-CSDN文库

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200717030221欧阳佳

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操作系统课程设计报告

题目：临界区资源模拟

学生姓名：欧阳佳

学号： 200717030221

专业班级：网络工程专业

07102

班

同组姓名: 　黄球，刘海辉

指导教师：梅晓勇

设计时间： 2010.03.15-2010.03.26

指导老师意见：

评定成绩：签名：

日期：年月日

一．设计思想说明.............................................................................................................................2

二．设计目的说明.............................................................................................................................2

三．数据结构说明.............................................................................................................................3

四．实验方法与设计分析.................................................................................................................3

五．各模块的算法流程图.................................................................................................................6

六．程序清单.....................................................................................................................................8

一．设计思想说明

本程序产生 3 个进程，1 个管理进程，3 个进程有 2 种状态，访问状态和

休眠状态。3 个进程竞争访问临界区，由管理进程来管理哪个进程有访问临界

区的权限。

为了便于处理，程序运用和尚挑水的场景来模拟。

模拟的场景如下：

3 个和尚去挑水，由管理者来决定谁去挑水。资源就是扁担和桶子，只有

其中的一个和尚同时具备 1 条扁担和 2 个桶子时，才能去挑水。每次只能申请

1 条扁担或者 2 个桶子。

这样的一个过程最大的弊端就是可能产生死锁，即和尚霸占着资源和另外一个和尚正

好产生冲突，比如说 3 个和尚 2 个分别有一条扁担另外一个确有 2 个桶子等情况。

要使程序完美的运行，就必须要有解锁机制。所以必须要破坏掉不可剥夺这个行程死

锁的必要条件。即只要即将发生死锁时，竞争进程对自己申请所缺资源的次数进行计数，

当连续 N 次（N 的值可视具体情况而定）申请所缺的资源仍然不成功时，将自己已有的资

源释放掉，这样就破坏掉了不可剥夺这个条件，所以可以避免死锁的发生。

其次，必须要保持进程间的公平和随机性，而通过产生随机数的方式可以实现这个问

题。

随机产生 2 个数，比较它们的大小，谁大就申请扁担，否则申请桶子。这样就能保证进程

间的公平和随机。

二．设计目的说明

通过本次课程设计，可以对所学的知识进行深加工，加深对已学知识的理解和掌握，通

过本次课程设计主要注重一下能力的培养：

1.团队合作的能力

在课程设计过程中，可能会遇到一些问题，通过和老师、队友的讨论和研究，可以使得

问题得到较好的解决。

2.独立思考的能力

从最开始的毫无头绪，到慢慢的开始查找一个个函数，接着最终程序的思路的形成，最

后到调试和测试，可以很好的锻炼自己逻辑思维和解决问题的能力。

3.学习能力

有些东西是自己不熟悉或者完全陌生的，只有通过自己的学习，才能达到预期的效果。

4.良好习惯培养

在写代码的过程中，力求思路清晰，实现简单，程序有必要的注释-

三．数据结构说明

用 C 语言模拟实现动态优先数的进程调度算法。并通过 WINDOWS 提供

的 vc 编辑器来编译 C 程序，调试 C 程序。在程序中所用到的数据结构主要是：

链表，排序算法。

四．实验方法与设计分析

用 createthread 函数创建四个进程，分别命名为

hThread1，hThread2，hThread3，Manager，定义方法如下：

HANDLE hThread1;

HANDLE hThread2;

HANDLE hThread3;

HANDLE Manager;

hThread1=CreateThread(NULL,0,Th1Proc,NULL,0,NULL);

hThread2=CreateThread(NULL,0,Th2Proc,NULL,0,NULL);

hThread3=CreateThread(NULL,0,Th3Proc,NULL,0,NULL);

Manager=CreateThread(NULL,0,th3manager,NULL,0,NULL);

进程的执行体如下：

hThread1:

DWORD WINAPI Th1Proc(LPVOID lpParameter)

//进程 1：生成一个随机数，判断扁担与桶子的优先取得

{

while(TRUE)

{

for(int k=0;k<2;k++)

{

b[k]=rand();//产生两个随机数，存放在 b[2]数组中

}

if(b[0]>=b[1])//若第一个随机大

{

if(a[0][0]<1) //判断和尚甲是否有扁担

{

getbiandan_1();//没有扁担则申请资源

}

else

{

Sleep(300);//有扁担的话则等待

}

else //若第二个随机数大

{

if(a[0][1]<2)//判断和尚甲是否有桶子

{

gettongzi_1(); //没有的话就申请资源

}

else

{

Sleep(300);//有桶子的话就等待

}

申请资源函数如下：

Void getbiandan_1()

{

if(a[3][0]>0)//如果剩余资源中还有扁担，则可以申请

{

a[3][0]--;//剩余资源数减 1

a[0][0]++;//和尚甲的资源数加 1

cout<<"和尚甲抢到一条扁担！"<<endl;

display();

}

else

{

//cout<<"和尚甲等待扁担。。。。！"<<endl;

flag_b1++;//防止死锁的变量，每等待一次，该值加 1

}

if(flag_b1==2)//如果连续申请两次扁担失败

{

if(a[0][1]==2)//如果和尚甲抢不到扁担，并且他有桶子

{

a[3][1]+=2;//将桶子换给管理进程

a[0][1]-=2;

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如雪残阳

2012-07-18

不错，写的还好，不过模块之间的耦合太高了，较为杂乱。

操作系统临界区资源模拟

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