理发师问题《操作系统》课程设计报告 1Word格式.docx
《理发师问题《操作系统》课程设计报告 1Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《理发师问题《操作系统》课程设计报告 1Word格式.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
一个理发店由一个有N张沙发的等候室和一个放有一张理发椅的理发室组成。
没有顾客要理发时，理发师便去睡觉。
当一个顾客走进理发店时，如果所有的沙发都已被占用，他便离开理发店；
否则，如果理发师正在为其他顾客理发，则该顾客就找一张空沙发坐下等待；
如果理发师因无顾客正在睡觉，则由新到的顾客唤醒理发师为其理发。
在理发完成后，顾客必须付费，直到理发师收费后才能离开理发店。
试用信号量实现这一同步问题。
3.设计要求：
1．根据自己对应的课题完成以下主要工作：
（1）.分析设计要求，给出解决方案，建立必要的数据结构，然后设计总体流程（包括界面）、详细设计必要的算法，并最终显示结果。
基于WINDOWS或LINUX操作系统都可以，用何种编程语言都有可以。
（2）.提交设计报告，包括设计要求、设计思想流程、设计所涉及的主要数据结构、程序清单、运行结果、设计心得、参考资料等。
（3）.严禁抄袭，复制设计内容，查出后相关同学设计成绩以零分处理。
（4）.所提交源程序应是能够运行通过的完整程序。
（5）.提交不少于5000字的课程设计报告，含系统说明，系统功能图，流程图，程序设计说明，源程序清单
2.设计过程中既要虚心接受老师的指导，又要充分发挥主观能动性、独立思考、努力钻研、勤于实践、勇于创新。
3．在设计过程中，要严格要求自己，树立严密、严谨的科学态度，必须按时、保质、保量完成任务。
要求独立完成规定的设计内容，不得弄虚作假，不准抄袭或拷贝他人的程序或其他内容。
4．不得迟到、早退、旷课。
缺课节数达两次以上者，成绩按不及格处理。
二、进度安排
第15周星期一14:
30—18:
30
星期三14:
星期四14:
第16周星期二14:
1需求分析１
1.1系统设计题目１
1.2问题具体描述１
1.3问题分析１
1.4运行环境分析１
2总体设计１
2.1简要介绍２
2.2概要设计流程图２
2.3数据结构说明２
3详细设计３
3.1详细设计流程图３
3.2C++语言定义相关的数据类型３
3.3各模块功能４
4调试与运行结果４
4.1调试４
4.2运行结果４
5心得体会６
6附录６
6.1源代码７
6.2参考文献１１
7评分表１２
1需求分析
1.1系统设计题目
理发店有三个理发师，有三张沙发。
顾客来了理发师正忙可以坐在沙发上。
理发师理完发可以从沙发上叫醒顾客理发。
1.2问题具体描述
所以主要由理发师，沙发和顾客组成，当顾客数为零时，理发师休息，当顾客来时，判定理发师是否空闲，如果空闲则理发师理发。
当顾客数超过理发师数时，理发师都忙碌，顾客则坐沙发休息，如果未理发的顾客数超过沙发数则顾客离开。
1.3问题分析
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得模拟。
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理发。
1.4运行环境分析
操作系统：
windows7\8\2000\2003\xp
运行环境：
MicrosoftVisualStudio6.0
内存：
1G
CPU：
2.0GHz
系统硬盘：
30G
2总体设计
2.1简要介绍
此程序主要完成下面各大功能
（1）友好界面
（2）实现本程序是否开始的功能。
（3）实现理发师的理发功能。
（4）设置控制程序结束的语句，可根据用户需要而结束程序
2.2概要设计流程图
图2.1概要设计流程图
2.3数据结构说明
本程序用到了数据结构中的队列，理发的顾客由随机函数产生，顾客遵从先到先理发的原则，但队列的长度限制为输入的理发店中的椅子的个数，当理发店的椅子没有空位的时候，到来的顾客主动退出加入队列。
理发师对队列中的顾客进行先到先服务的原则理发。
3详细设计
3.1详细设计流程图
图3.1详细设计流程图
3.2C++语言定义相关的数据类型
intchairs;
//普通椅子数
intcustomers=0;
//顾客数
intcount=0;
//循环中用来计量的
intwaiting=0;
//等候理发的人数
intfinish=0;
//已经理完发的人数
intwork=0;
//理发师是否在工作
intsleeping=0;
//理发师是否在打瞌睡
charopendoor;
//理发店是否开门接待顾客
charblank;
//获取空白字符
3.3各模块功能
（1）来理发的顾客是随机产生，代码如下：
#definerandom（rand（）*10000）/RAND_MAX//用来产生随机数
（2）停顿时间，代码如下：
Sleep（2000）;
//为一个顾客理发需要时间
printf（"
理发完成。
\n"
）;
work=0;
//理发完成，理发师空闲
finish++;
//理发完人数加1
4调试与运行结果
4.1调试
在开始程序是，先由程序员输入椅子数chairs，然后询问程序员是否开门营业：
若程序员输入‘y’，则开门营业；
若输入‘n’，则持续询问程序员是否营业。
在刚开门营业之后，先随机产生顾客：
若没顾客来，则理发师打瞌睡，再次进行产生顾客；
若有顾客来，则直接为顾客理发。
在为顾客理发期间，程序自动产生顾客，最多产生5个顾客。
顾客进来后，先看看理发师是否在理发，是则看看是否有空椅子，若有则坐下，无则离开。
如果理发师正空闲，则直接为顾客理发。
当理发完成之后，先判断已经为多少人理发了，如果未超过4人，则继续营业。
若已超过，则询问程序员是否继续营业。
若继续理发，则先判断是否有人等待，若有则先为等待最久的顾客理发，若没则理发师打瞌睡，程序继续回到随机产生顾客。
4.2运行结果
（1）进入程序运行界面，输入理发店等待的椅子发数目
图4.1
（2）理发师开门营业
图4.2
（3）理发师理发完成
图4.3
（4）退出程序
图4.4
5心得体会
课程设计对学生而言是其对所学课程内容掌握情况的一次自我验证，从而有着极其重要的意义。
通过课程设计能提高学生对所学知识的综合应用能力，能全面检查并掌握所学内容；
《计算机操作系统》从课程性质上讲是一门专业基础课，它的目的和任务就是训练学生对计算机操作系统的认识，让学生对计算机操作系统有更进一部的认识，进而增加其对学习和应用相关专业课的兴趣。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，将结论用于实践，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中当然遇到了问题，可以说得是困难重重，毕竟这是不可避免的，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。
由于能力有限，其中文档的编写是参考书上资料，我想在以后的学习中，要更注重实践这一环节。
通过这次课程设计使我们懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到种种问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对一些前面学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计之后，我们把前面所学过的知识又重新温故了一遍。
从设计过程看，在整整两个星期的日子里，做到精益求精，学到了很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
从设计结果看，设计要求完成任务，达到了预期的目的，设计、演示效果较好。
最主要是从中学到了知识。
通过这次课程设计，我学到了很多，得到了很多，不仅充分的将在书本中学到的知识运用到解决实际问题上，而且加强了自己的动手能力。
我会总结出这次课程设计的所有的成功以及失败的经验和心得，并希望老师能够批评指出存在的错误之处，期待有更多的机会让我实践理论知识。
总的来说，这次课程设计确实学到很多，不仅锻炼了我遇到问题解决问题的勇气和能力，还练就了遇到挫折不达目的不罢休的韧性，这在以后的工作与学习中将会非常重要。
6附录
6.1源代码
#include<
stdio.h>
#include<
windows.h>
voidmain（）
{
请输入理发店内的普通椅子数：
scanf（"
%d"
&
chairs）;
blank=getchar（）;
理发店内总共有%d把普通椅子。
chairs）;
要开门接待顾客吗？
y/n\n"
opendoor=getchar（）;
while（opendoor!
='
y'
）
{
对不起，尚未营业！
}
开门迎接客人！
//开门接待顾客
if（random%2）//刚开门时随机产生顾客，分有顾客和没顾客两种情况,若为真，则有顾客
刚开门就有顾客到来。
customers++;
//顾客数加1
理发师为第%d个顾客理发。
customers）;
work=1;
//进入工作状态
Loop:
for（count=0;
random%2&
&
count<
=5;
count++）/*理发师为一个顾客理发的期间随机产生顾客，分有顾客和没顾客两种情况,若为真则有顾客,且最多为来了五个*/
customers++;
第%d个顾客到来了。
sleeping=0;
//设定理发师不在打瞌睡状态
if（work==1）//判断是否正为顾客理发，是则新来顾客等待，否则不用等待
{
if（waiting<
chairs）//判断是否有空椅子
{
printf（"
有%d把空椅子，顾客坐下等待。
chairs-waiting）;
waiting++;
}
else
printf（"
没有空椅子，顾客离开。
}
work=1;
if（work==1）
Sleep（2000）;
if（finish>
4）//完成为4个人理发的任务，询问理发师是否继续工作
已经为%d位顾客理发了，还有%d个顾客在等待，是否继续工作？
finish,waiting）;
opendoor=getchar（）;
if（opendoor=='
n'
exit（0）;
//继续工作则改为清醒状态
if（waiting>
0）//看看是否有人在等待理发
{
有%d位顾客等待，理发师继续为等待的顾客理发\n"
waiting）;
waiting--;
//有则进入工作状态
gotoLoop;
else//无则打瞌睡
if（sleeping==0）
没有顾客来理发，理发师打瞌睡中……\n"
sleeping=1;
gotoLoop;
//继续边打瞌睡边等顾客
else//刚开门时随机产生顾客，若为假，则无顾客，理发师打瞌睡
if（sleeping==0）
sleeping=1;
}
6.2参考文献
[1]郁红英，李春强.计算机操作系统.北京：
清华大学出版社,2008
[2]孟庆昌.操作系统.北京：
电子工业出版社,2009
[3]汤子瀛,哲凤屏.计算机操作系统.北京：
[4]尤晋元，史美林等.windows操作系统原理.北京：
机械工业出版社,2001
[5]孟静.计算机操作系统原理教程.北京：
清华大学出版社,2005
[6]广树建.新编C/C++程序设计教程.广州:
华南理工出版社,2008
7评分表
计算机与通信学院课程设计评分表
课程名称：
操作系统
项目
评价
设计与调试结果
设计说明书的质量
答辩陈述与回答问题情况
课程设计周表现情况
综合成绩
教师签名：
日期：
升级会员 