收银员程序设计.docx

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收银员程序设计

一、课程设计目的及要求

收银员与顾客（信号量操作）

设计目的：

加深对操作系统原理的进一步认识，加强实践动手能力和程序开发能力的培养，提高分析问题解决问题的能力，培养合作精神，以巩固和加深磁盘调度的概念。

操作系统是一门工程性很强的课程，它不仅要求学生掌握操作系统的工作原理和理论知识，也要求学生的实际动手能力，以加深对所学习内容的理解，使学生熟练地掌握计算机的操作方法，使用各种软件工具，加强对课程内容的理解。

要求：

在某超市里有一个收银员，且同时最多允许有n个顾客购物，我们可以将顾客和收银员看成是两类不同的进程，且工作流程如下图所示。

为了利用PV操作正确地协调这两类进程之间的工作，设置了三个信号量S1、S2和Sn，且初值分别为0、0和n。

二、相关知识

WindowsAPI：

在本实验中涉及的API有：

（1）ExitThread用于结束当前线程。

VOIDExitThread（

DWORDdwExitCode//exitcodeforthisthread

）;

（2）信号量控制：

WaitForSingleObject可在指定的时间内等待指定对象为可用状态；

DWORDWaitForSingleObject（

HANDLEhHandle,//handletoobject

DWORDdwMilliseconds//time-outinterval

）;

hHandle为等待的对象，也就是实现同步或者互斥的对象。

该函数一执行，相应的信号量就减去1，如果信号量小于等于0，那么他一直在循环。

（3）实现信号量互斥和同步

CreateSemaphore用于创建信号量，根据参数的不同可以利用它实现互斥和同步。

ReleaseSemaphore用于释放信号量，使用后相应的信号量加1

HANDLECreateSemaphore（

LPSECURITY_ATTRIBUTESlpSemaphoreAttributes,//SD

LONG,lInitialCount,//initialcount

LONG,lMaximumCount,//maximumcount

LPCTSTRlpName//objectname

）;

ReleaseSemaphore（

HANDLEhSemaphore,//handletosemaphore

LONGlRelseaseCount,//contincrementamount

LPLONGlpPreviousCount//previouscount

）;

三、题目分析

（1）构筑收银员与顾客的队列

构造两个队列用来分别存放收银员与顾客的P,V信息

typedefstructLNode，typedefstructa

（2）判定顾客处于哪个操作

voidenque（linklist&l,charname）对顾客进行插入操作，从等待状态到付款（付款到付款完毕）

chardeque（linklist&l）对顾客进行删除操作，当顾客由等待到付款时，就从等待队列里将顾客删除，当顾客从付款到等待时，就从付款队列里将顾客删除

（3）对顾客进行P,V操作

P操作，对顾客进行减1操作，判断结果是否大于等于0，如果大于等于0则进入付款队列，反之继续等待。

V操作，对顾客进行加1操作，判断结果是否大于0，如果大于0则从付款进入等待，反之付款未成功。

图3.1P操作流程图

图3.2V操作流程图

（4）构造收银员操作

当顾客付款后，收银员判断是否收到付款，判断成功后，付款成功，反之付款未成功。

图3.3收银员流程图

图3.4主函数流程图

四、概要设计

（1）控制流程

用voidenque（linklist&l,charname），chardeque（linklist&l）这两个函数对顾客进行队列的插入和删除

（2）创建收银员与顾客

用voidsy（）函数创建收银员相应的操作。

用voidgk（）函数创建顾客相应的操作。

voidp（）用来控制顾客的P操作。

Voidv（）用来控制顾客的V操作。

（3）收银员与顾客进程

参见图3.4收银员—顾客的完整流程图。

五、代码及流程

#include

#include

usingnamespacestd;

intxin_guke;

intguke,shouyin;

typedefstructLNode

{

charname;

LNode*next;

}*Llist;

typedefstructa

{

LNode*front;

Llistlast;

}*linklist;

linklistdengdai,jiuxu;

voidinit（linklist&l）

{

l=（linklist）malloc（sizeof（a））;

l->front=l->last=NULL;

}

voidenque（linklist&l,charname）

{

Llistp=（Llist）malloc（sizeof（LNode））;

p->name=name;

p->next=l->front;

l->front=p;

//cout<front->name;

}

chardeque（linklist&l）

{

charname=NULL;

if（l->front!

=NULL）

{

name=l->front->name;

l->front=l->front->next;

}

//cout<<"del"<

returnname;

}

voidshow（linklist&l）

{

while（l->front!

=NULL）

{

cout<front->name<

l->front=l->front->next;

}

}

voidp（）

{

xin_guke--;

if（xin_guke>=0）

{

if（dengdai->front!

=NULL）

{

cout<<"顾客"<front->name<<"到就绪队列"<

enque（jiuxu,deque（dengdai））;

}

}else{

cout<<"收银员忙,调度顾客到等待队列~~~"<

}

}

voidv（）

{

xin_guke++;

if（xin_guke>0）

{

if（jiuxu->front!

=NULL）

{

enque（dengdai,deque（jiuxu））;

}

}

}

voidsy（）

{

for（intj=shouyin;j>0;j--）

if（jiuxu->front!

=NULL）

{

cout<front->name<<"收钱完毕！

~~"<

deque（jiuxu）;

guke--;

}

}

voidgk（）

{

intj=guke;

for（inti=j;i>0;i--）p（）;

sy（）;

for（i=j;i>0;i--）v（）;

}

intmain（）

{

cout<<"请输入顾客数：

"<

cin>>guke;

cout<<"请输入收银员数：

"<

cin>>shouyin;

xin_guke=shouyin;

/*

guke=8;

shouyin=xin_guke;

*/

init（dengdai）;

init（jiuxu）;

for（inti=guke;i>0;i--）

{

enque（dengdai,（char）（i+97））;

}

while（dengdai->front!

=NULL||jiuxu->front!

=NULL）

{

gk（）;

}

return0;

}

六、运行结果

图6.1输入顾客数

图6.2输入收银员数

图6.3运行结果

如图所示，可以输入任意数量的顾客数和收银员数。

当顾客数大于收银员数时，后面的顾客将到等待队列中等待前面的顾客付完款。

当前面的顾客将款付完后，后面的顾客进入就绪队列付款，付款后进入等待队列，表示付款完毕。

七、设计心得

此次操作系统的课程设计，从理论到实践，在两个星期的日子里，可以说是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，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。

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，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。

通过这次操作系统的课程设计，我研究了收银员与顾客的问题，进一步深入了解了同步与互斥机制。

比如什么是同步，什么是互斥，什么是信号量等等。

课程设计和平时的实验课比较起来有很大的差距，实验课只是将这一章的一部分内容练习操作一遍，而课程设计需要的是他们综合起来的东西，这要更难一些。

总体来说我认为操作系统这门学科在计算机科学当是中非常重要的。

他将我们学过的编程语言联系起来，可以说是第一次利用C语言利用windows的API与系统进行“沟通”。

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，自身知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。

比如说编语言掌握得不好，应用程序编写不太会……通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。

在此，也感谢在课程设计过程中帮我解惑的老师和同学。

总而言之，这次操作系统的课程设计收获颇丰，复习了许多东西，也从新学会了许多东西。

我想这也许就是课程设计的最终目的吧。

八、参考文献

[1]刘振安、刘燕君著.《C++程序设计课程设计》.北京:

机械工业出版社，2004

[2][美]AbrahamSilberschatz,PeterBaerGalvin,GregGagne著.郑扣根译.操作系统概念（第六版）.北京：

高等教育出版社，2004

[3]陈向群，向勇等.Windows操作系统原理（第二版）.北京：

机械工业出版社，2004.