操作系统课设报告ldmWord格式.docx

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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（intnum）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，只有同时拿到了刀和叉才能就餐。

当哲学家只拿到一把餐具的时候，如果临近的餐具在用它抢不到，那这位哲学家就把拿到的餐具放下，继续等待临近两把餐具都闲的时候抢到了才能进餐。

根据这个原理就能分析结果了。

1号刀和3号叉式闲的时候，哲学家0号就抢到了餐具1号刀和3号，那哲学家0号就开始进餐了，当餐具刀2和叉2在用的时候4号哲学家在等待。

其他哲学家按照上面的原理得出结果。

运行示例如下图：

图5-1程序运行开始界面

图5-2哲学家状态1

图5-2哲学家状态2

图5-2哲学家状态3

图5-2哲学家状态4

图5-6退出程序

六、心得与体会

经过了前后共2周的时间，我完成了这次课程设计。

通过这次课程设计，我学到了许多课本上学不到的知识，注意到了许多课本上没有提到的东西。

设计中总会遇到这样那样的问题，遇到问题势必要自己分析问题，通过各种渠道解决问题，比如利用互联网。

这次课程设计也加强了我上网查数检索问题的能力。

有些时候，学习到的知识是次要的，重要的是学习知识的方法。

参考文献：

1、汤小丹编：

《计算机操作系统》（第三版），西安电子科技大学出版社

2、谭浩强编：

《C语言程序设计》，清华大学出版社

附录、源程序清单

#include<

windows.h>

#include<

time.h>

string>

iostream>

assert.h>

usingnamespacestd;

booltools[6];

//定义信号量,全局变量，数组用来保存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CRITICAL_SECTIONcs;

//信号量,在线程中使用，临界区classPhilosopher{private:

intnumber;

//报讯哲学家的编号intstatus;

//标记当前哲学家的状态,0表示正在等待（即处于饥饿状态）,1表示得到两支筷子正在吃饭,2表示正在思考public:

Philosopher（intnum=0）:

status

（2）,number（num）{}//Philosopher（intnum）哲学家类构造函数，参数num表示哲学家编号intfind（）const{returnnumber;

}//返回该哲学家编号intgetinfo（）const{returnstatus;

}//返回哲学家当前状态voidChange（）;

//改变哲学家的状态（等待->

等待…………）};

voidPhilosopher:

:

Change（）{EnterCriticalSection（&

cs）;

//进入临界区实现临界区互斥if（status==1）//正在进餐{tools[number%6]=true;

//放下左手工具tools[（number-1）%6]=true;

//放下右手工具status=2;

//改变状态为思考}elseif（status==2）//思考中{status=0;

//改变状态为等待}elseif（status==0）//等待中{if（tools[number%6]&

&

tools[（number-1）%6]）//左右手两边工具均为空闲状态{tools[number%6]=false;

//拿起左手工具tools[（number-1）%6]=false;

//拿起右手工具status=1;

//改变状态为进餐}}LeaveCriticalSection（&

//离开临界区。

实现临界区互斥}stringprint（Philosopher*pA）//用来返回一个哲学家的状态{inti=pA->

getinfo（）;

//取得状态数stringstr;

if（i==0）str="

等待"

;

elseif（i==1）str="

就餐"

elsestr="

思考"

returnstr;

}stringtoolstatus（boola）//用来返回一个餐具的状态{stringstate;

//定义if（a==true）state="

闲"

if（a==false）state="

用"

returnstate;

}intmain（）//主函数{charcon='

y'

//判断是否继续for（inti=0;

i<

6;

i++）tools[i]=true;

//3组刀叉都未使用，初始化PhilosopherP1

（1）,P2

（2）,P3（3）,P4（4）,P5（5）,P6（6）;

//定义哲学家对象InitializeCriticalSection（&

//初始化初始化临界区cout<

<

"

-----------------------状态说明示意图：

-----------------------"

endl;

cout<

哲学家0号的状态"

"

哲学家5号的状态"

叉3的状态"

刀1的状态"

哲学家1号的状态"

刀3的状态"

叉1的状态"

哲学家4号的状态"

叉2的状态"

刀2的状态"

哲学家2号的状态"

哲学家3号的状态"

"

--------------------------"

哲学家开始生活：

while（con=='

）//哲学家状态发生改变{P1.Change（）;

P2.Change（）;

P3.Change（）;

P4.Change（）;

P5.Change（）;

P6.Change（）;

//输出当前状态图cout<

当前状态为：

P1.find（）<

print（&

P1）<

P6.find（）<

P6）<

toolstatus（tools[0]）<

toolstatus（tools[1]）<

P2.find（）<

P2）<

toolstatus（tools[5]）<

toolstatus（tools[2]）;

P5.find（）<

P5）<

toolstatus（tools[4]）<

toolstatus（tools[3]）<

P3.find（）<

P3）<

P4.find（）<

P4）<

若要继续下一状态，输入y；

输入其他，结束程序：

cin>

>

con;

Sleep（20）;

}DeleteCriticalSection（&

//退出资源区return0;

}