《操作系統(tǒng)》課程設計報告題目：司機與售票員目錄一、設計思想1.1設計目的1.2需求分析二、概要設計2.1設計內容2.2數據結構及模塊說明2.3開發(fā)環(huán)境與工具三、程序代碼四、運行結果五、心得體會六、參考文獻一、設計思想1.1設計目的掌握信號的使用方法和PV操作的定義，掌握使用PV操作實現進程之間同步和互斥的方法，加深對進程同步互斥概念的理解。1.2需求分析本程序的功能是模擬公車的司機和售票員的開門以及行車的過程，其實也就是一個典型的進程同步互斥問題，其中主要的兩點是1、司機開車的時候，售票員不能開門，（這里體現的是進程的互斥問題）車停之后，由司機通知售票員開門（這里體現的是進程的同步問題）；2、車門開著的時候，司機不能開車，等售票員把車門關上之后，由售票員通知司機開車。二、概要設計2.1設計內容創(chuàng)建兩個進程模擬售票員和汽車司機的同步行為，具體設計內容：司機的活動：啟動車輛，正常行車，到站停車。售票員活動：關車門，售票，開車門。當發(fā)車時間到，售票員關好車門后，司機才能啟動車輛，售票員才開始售票。當到站時，司機停穩(wěn)車后，售票員才能打開車門，車上乘客先下車，然后站牌乘客上車。司機與售票員要協同工作:一方面只有售票員把門關好之后司機才可開車，因此售票員關好門之后要通知司機開車，然后售票；另一方面，也只有司機把車停下之后售票員才能開門讓乘客下車和上車，因此，此時司機應通知售票員。汽車當前正在始發(fā)站停車讓乘客讓乘客上車，因此，必須設置一定的信號量來實現他們之間的同步問題。2.2數據結構及模塊說明本程序的設計原理比較簡單，就是兩大部分，一是司機的行車操作過程，另一個是售票員的開車門和關車門（以及售票，本程序不討論售票過程）的過程。把司機與售票員的信號量設置為全局變量，并把客車上的人數：現在人數、下車人數、上車人數設置為全局變量；設置司機與售票員各自的線程?？紤]到第一站和最后一站的問題，應單獨處理，故在各自的線程中分情況討論：由于下車的人數是隨機的，設計時考慮到了人數可能會超過客車的最大上限的問題。具體的思路是下面的圖示。2.3開發(fā)環(huán)境與工具系統(tǒng)平臺：Windows7實現語言：C++開發(fā)工具：VC++6.0三、程序代碼#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<windows.h>#include<time.h>#defineTotal_num50//客車的最大容量#defineTotal_stop4//總的站數//全局變量intRecent_num=0;//某一時刻的客車上的人數intGet_on_num;//上車的人數intGet_off_num;//下車的人數intstop=1;//客車到達路線的站數HANDLESemaphore_driver;//Driver的信號量HANDLESemaphore_conductor;//Conductor的信號量//產生一定范圍的隨機數，可避免下面程序的判斷是否超出客車的最大容量問題intGet_random(intmin,intmax){inta;srand((int)time(0));while(1){a=rand()%(Total_num+1);if(a>=min&&a<=max)returna;}}//Driver的線程DWORDWINAPIThread_Driver(LPVOIDDriver){while(stop<=Total_num){if(stop==Total_stop){WaitForSingleObject(Semaphore_driver,INFINITE);printf("終點站到了\n");printf("最后乘客：%d名\n",Recent_num);ReleaseSemaphore(Semaphore_conductor,1,NULL);return0;}else{if(stop==1)printf("第%d站出發(fā)\n啟動車輛\n",stop);elseprintf("第%d站到了\n",stop);if(stop!=1)printf("到站停車\n");ReleaseSemaphore(Semaphore_conductor,1,NULL);//增加信號量WaitForSingleObject(Semaphore_driver,INFINITE);printf("正常行車\n");ReleaseSemaphore(Semaphore_conductor,1,NULL);}Sleep(1000);}return0;}//Conductor的線程DWORDWINAPIThread_Conductor(LPVOIDConductor){while(1){if(stop<Total_stop){WaitForSingleObject(Semaphore_conductor,INFINITE);if(stop==1){Get_on_num=Get_random(0,Total_num-Recent_num);printf("有%d名乘客上車\n",Get_on_num);Recent_num+=Get_on_num;}else{printf("開車門\n");Get_off_num=Get_random(0,Recent_num);printf("有%d名乘客下車\n",Get_off_num,stop);Sleep(1000);//避免了時間的問題帶來的不是隨機數的現象Recent_num-=Get_off_num;Get_on_num=Get_random(0,Total_num-Recent_num);printf("有%d名乘客上車\n",Get_on_num,stop);Recent_num+=Get_on_num;}printf("此時乘客：%d名\n",Recent_num);printf("關車門\n");ReleaseSemaphore(Semaphore_driver,1,NULL);WaitForSingleObject(Semaphore_conductor,INFINITE);printf("售票\n");printf("\n\n\n\n");stop++;}if(stop==Total_stop){ReleaseSemaphore(Semaphore_driver,1,NULL);WaitForSingleObject(Semaphore_conductor,INFINITE);printf("開車門\n");printf("所有乘客下車\n");return0;}Sleep(1000);}return0;}//主函數intmain(){HANDLEDriver;HANDLEConductor;Semaphore_driver=CreateSemaphore(NULL,0,1,"semaphore_driver");//創(chuàng)建Driver的信號量Semaphore_conductor=CreateSemaphore(NULL,0,1,"semaphore_conductor");//創(chuàng)建Conductor的信號量Driver=CreateThread(NULL,0,Thread_Driver,&Driver,0,NULL);//創(chuàng)建Driver的線程Conductor=CreateThread(NULL,0,Thread_Conductor,&Conductor,0,NULL);//創(chuàng)建Conductor的線程CloseHandle(Driver);//關閉Driver的線程CloseHandle(Conductor);//關閉Conductor的線程//GetLastError();while(1);system("pause");return0;}四、運行結果五、心得體會1、因為司機與售票員是兩條單獨處理的線程。程序先對司機的線程進行設計，接著再進行售票員的線程設計。因為兩者是需要相互協調，又先后順序的，所以編起程序來比較復雜，而且很亂，尤其對于第一次接觸的我們而言。2、上下車的人數是隨機的，所以