广东工业大学操作系统哲学家就餐问题.docx
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广东工业大学操作系统哲学家就餐问题
操作系统课程设计
题目：
哲学家就餐问题
学院计算机学院
专业软件工程
班级12级3班
学号3112006229
姓名陈志勇
指导教师申建芳
（2015年6月）
操作系统课程设计任务书
学生姓名
专业班级
学号
题目
仿真模拟操作系统中的“哲学家就餐问题”
指导教师
申建芳
题目编号
2015春-16
主要内容
多进程模拟哲学家就餐问题
任务要求
五个哲学家围坐在一张圆桌周围，每个哲学家面前都有一盘通心粉。
由于通心粉很滑，所以需要两只筷子才能夹住。
相邻两个盘子之间放有一只筷子。
哲学家的生活中有两种交替的活动：
吃饭和思考（其他活动对哲学家来说都无关紧要）。
当一个哲学家感到饿了时，他就试图分两次去取左边和右边的筷子，每次拿一把，但不分次序。
如果成功得到了两把筷子，就开始吃饭，吃完后放下筷子继续思考。
请为每一个哲学家写一段描述其行为的程序，而且不会死锁。
参考文献
[1]计算机操作系统，汤小丹等，西安电子科技大学出版社
[2]操作系统实验指导书，傅秀芬，广东工业大学（自编）
[3]计算机操作系统教程（第二版），张尧学、史美林，清华大学出版社
[4]现代操作系统，A.S.Tanenbaum著，陈向群等译机械工业出版社
审查意见
指导教师签字：
系主任签字：
年月日
说明：
本表由指导教师填写，由系主任审核后下达给选题学生，装订在设计（论文）首页
设计思想说明
操作系统平台:
Windows2007
开发平台：
eclipse
程序语言：
Java
设计思想：
定义五个类，分别为哲学家A、哲学家B、哲学家C、哲学家D、哲学家E。
五个类均有thinking（思考）和Eating（吃饭）两个方法。
当选定哪几位哲学家就餐后，使用单线程处理选定的哲学家就餐顺序，如果A要就餐，询问C是否要就餐，否则询问D是否要就餐，否则A自己就餐；然后B进行就餐，如果B就餐，询问D是否要就餐，否则询问E是否要就餐，否则B就餐；然后C进行就餐，如果C就餐，询问E是否就餐，否则C就餐；最后D就餐，再E就餐。
数据结构的说明
采用链式timer（计时器）,每当一个timer结束时，链接到下一个timer中去，实现多步哲学家就餐顺序，当最后一个哲学家就餐完成后弹出信息面板提示就餐完成。
调用关系：
ShowPannel为主类，StateControl为哲学家类，showPannel在timer中调用哲学家类实现就餐、思考的转换和选择。
各模块的算法流程图
StateControl类：
定义哲学家类
Thinking:
setText（空闲）;
Eating:
setText（正在使用）;
showPannel类：
点击确定后选定哲学家就餐
A组：
AC就餐AD就餐A就餐
B组：
BD就餐BE就餐B就餐
C组：
CE就餐C就餐
D组：
D就餐
E组：
E就餐
Messagebox类:
仅显示提示信息
程序清单
StateControl类:
packagephilosopher;
classphilosopherA{
voidThinking（）{//正在思考时不占用筷子资源
ShowPannel.chops1.setText（"筷子1当前状态：
空闲"）;
ShowPannel.chops2.setText（"筷子2当前状态：
空闲"）;
}
voidEating（）{//吃时两个筷子状态为1，即正在使用
ShowPannel.chops1.setText（"筷子1当前状态：
正在使用"）;
ShowPannel.chops2.setText（"筷子2当前状态：
正在使用"）;
}
}
classphilosopherB{
voidThinking（）{//正在思考时不占用筷子资源
ShowPannel.chops2.setText（"筷子2当前状态：
空闲"）;
ShowPannel.chops3.setText（"筷子3当前状态：
空闲"）;
}
voidEating（）{//吃时两个筷子状态为1，即正在使用
ShowPannel.chops2.setText（"筷子2当前状态：
正在使用"）;
ShowPannel.chops3.setText（"筷子3当前状态：
正在使用"）;
}
}
classphilosopherC{
voidThinking（）{//正在思考时不占用筷子资源
ShowPannel.chops3.setText（"筷子3当前状态：
空闲"）;
ShowPannel.chops4.setText（"筷子4当前状态：
空闲"）;
}
voidEating（）{//吃时两个筷子状态为1，即正在使用
ShowPannel.chops3.setText（"筷子3当前状态：
正在使用"）;
ShowPannel.chops4.setText（"筷子4当前状态：
正在使用"）;
}
}
classphilosopherD{
voidThinking（）{//正在思考时不占用筷子资源
ShowPannel.chops4.setText（"筷子4当前状态：
空闲"）;
ShowPannel.chops5.setText（"筷子5当前状态：
空闲"）;
}
voidEating（）{//吃时两个筷子状态为1，即正在使用
ShowPannel.chops4.setText（"筷子4当前状态：
正在使用"）;
ShowPannel.chops5.setText（"筷子5当前状态：
正在使用"）;
}
}
classphilosopherE{
voidThinking（）{//正在思考时不占用筷子资源
ShowPannel.chops5.setText（"筷子5当前状态：
空闲"）;
ShowPannel.chops1.setText（"筷子1当前状态：
空闲"）;
}
voidEating（）{//吃时两个筷子状态为1，即正在使用
ShowPannel.chops5.setText（"筷子5当前状态：
正在使用"）;
ShowPannel.chops1.setText（"筷子1当前状态：
正在使用"）;
}
}
ShowPannel类：
packagephilosopher;
importjava.awt.Checkbox;
importjava.awt.FlowLayout;
importjava.awt.event.ActionEvent;
importjavax.swing.*;
importjavax.swing.event.ChangeEvent;
importjavax.swing.event.ChangeListener;
importjava.awt.event.ActionListener;
publicclassShowPannelextendsJFrameimplementsChangeListener,ActionListener{
/**
*
*/
privatestaticfinallongserialVersionUID=1L;
publicJFrameframe=null;
publicstaticShowPannelspPannel;
publicstaticJButtonselectButton;//选择就餐的哲学家
publicstaticJLabelchops1,chops2,chops3,chops4,chops5;
publicstaticJProgressBarprogressBar1,progressBar2,progressBar3,progressBar4,progressBar5;
publicstaticTimertimer1,timer2,timer3,timer4,timer5;
philosopherAphiA;//五位哲学家
philosopherBphiB;
philosopherCphiC;
philosopherDphiD;
philosopherEphiE;
publicstaticboolean[]philosopher={false,false,false,false,false};//五个哲学家状态
publicstaticint[]Mark={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};//标记就餐组合
JLabelLabel1;
JLabelsenseJLabel1,senseJLabel2,senseJLabel3,senseJLabel4;//横杠
JLabelblank1,blank2,blank3,blank4;
JLabelstate;//当前状态
Checkboxphi1,phi2,phi3,phi4,phi5;//五位哲学家选择
publicstaticvoidmain（String[]args）{
spPannel=newShowPannel（）;
}
publicShowPannel（）{
Label1=newJLabel（"选择就餐的哲学家：
"）;
state=newJLabel（"资源使用状态"）;
senseJLabel1=newJLabel（"—————————————————"）;
senseJLabel2=newJLabel（"—————————————————"）;
senseJLabel3=newJLabel（"—————————————————"）;
senseJLabel4=newJLabel（"————————————————"）;
blank1=newJLabel（""）;//废块
blank2=newJLabel（""）;
blank3=newJLabel（""）;
blank4=newJLabel（""）;
chops1=newJLabel（"筷子1当前状态：
空闲"）;
chops2=newJLabel（"筷子2当前状态：
空闲"）;
chops3=newJLabel（"筷子3当前状态：
空闲"）;
chops4=newJLabel（"筷子4当前状态：
空闲"）;
chops5=newJLabel（"筷子5当前状态：
空闲"）;
phiA=newphilosopherA（）;
phiB=newphilosopherB（）;
phiC=newphilosopherC（）;
phiD=newphilosopherD（）;
phiE=newphilosopherE（）;
//checkBox哲学家复选框
phi1=newCheckbox（"哲学家A",null,false）;
phi2=newCheckbox（"哲学家B",null,false）;
phi3=newCheckbox（"哲学家C",null,false）;
phi4=newCheckbox（"哲学家D",null,false）;
phi5=newCheckbox（"哲学家E",null,false）;
selectButton=newJButton（"就餐"）;
selectButton.addActionListener（this）;
//进度条设置
progressBar1=newJProgressBar（0,100）;
progressBar2=newJProgressBar（0,100）;
progressBar3=newJProgressBar（0,100）;
progressBar4=newJProgressBar（0,100）;
progressBar5=newJProgressBar（0,100）;
progressBar1.setValue（0）;
progressBar2.setValue（0）;
progressBar3.setValue（0）;
progressBar4.setValue（0）;
progressBar5.setValue（0）;
progressBar1.setStringPainted（true）;
progressBar2.setStringPainted（true）;
progressBar3.setStringPainted（true）;
progressBar4.setStringPainted（true）;
progressBar5.setStringPainted（true）;
timer1=newTimer（20,this）;//10个计时器
timer2=newTimer（20,this）;
timer3=newTimer（20,this）;
timer4=newTimer（20,this）;
timer5=newTimer（20,this）;
frame=newJFrame（"哲学家就餐问题"）;
frame.setLayout（newFlowLayout（FlowLayout.LEFT,20,30））;
frame.add（Label1）;
frame.add（phi1）;frame.add（phi2）;frame.add（phi3）;
frame.add（phi4）;frame.add（phi5）;
//资源使用状况
frame.add（senseJLabel1）;frame.add（selectButton）;frame.add（senseJLabel3）;
frame.add（senseJLabel2）;frame.add（state）;frame.add（senseJLabel4）;
//筷子块
frame.add（chops1）;frame.add（progressBar1）;frame.add（blank1）;
frame.add（chops2）;frame.add（progressBar2）;frame.add（blank2）;
frame.add（chops3）;frame.add（progressBar3）;frame.add（blank3）;
frame.add（chops4）;frame.add（progressBar4）;frame.add（blank4）;
frame.add（chops5）;frame.add（progressBar5）;
frame.setLocationRelativeTo（null）;
frame.setSize（600,500）;
frame.setResizable（false）;
frame.setDefaultCloseOperation（JFrame.DISPOSE_ON_CLOSE）;
frame.setVisible（true）;
}
@Override
publicvoidactionPerformed（ActionEvente）{
if（e.getSource（）==selectButton）{
philosopher[0]=phi1.getState（）;//获取5个哲学家一轮就餐顺序
philosopher[1]=phi2.getState（）;
philosopher[2]=phi3.getState（）;
philosopher[3]=phi4.getState（）;
philosopher[4]=phi5.getState（）;
selectButton.setText（"就餐中..."）;
if（philosopher[0]==true）{
if（philosopher[2]==true）{
//哲学家AC一起吃饭
Mark[0]=1;
philosopher[2]=false;
}elseif（philosopher[3]==true）{
//哲学家AD一起吃饭
Mark[1]=1;
philosopher[3]=false;
}else{
//哲学家A要吃饭
Mark[2]=1;
philosopher[0]=false;
}
}
if（philosopher[1]==true）{
if（philosopher[3]==true）{
//哲学家BD一起吃饭
Mark[3]=1;
philosopher[3]=false;
}elseif（philosopher[4]==true）{
//哲学家BE一起吃饭
Mark[4]=1;
philosopher[4]=false;
}else{
//哲学家B要吃饭
Mark[5]=1;
philosopher[1]=false;
}
}
if（philosopher[2]==true）{
if（philosopher[4]==true）{
//哲学家CE一起吃饭
Mark[6]=1;
philosopher[4]=false;
}
else{
//哲学家C吃饭
Mark[7]=1;
philosopher[2]=false;
}
}
if（philosopher[3]==true）{
//哲学家D吃饭
Mark[8]=1;
philosopher[3]=false;
}
if（philosopher[4]==true）{
//哲学家E吃饭
Mark[9]=1;
philosopher[4]=false;
}
timer1.start（）;
}
if（e.getSource（）==timer1）{
if（Mark[0]==1）{//判断AC是否就餐，是则执行AC就餐后执行timer2,否则直接执行timer2
intvalue1=progressBar1.getValue（）;
intvalue2=progressBar2.getValue（）;
intvalue3=progressBar3.getValue（）;
intvalue4=progressBar4.getValue（）;
if（value1<100）{
value1++;
value2++;
value3++;
value4++;
if（value1==1）{
phiA.Eating（）;
phiC.Eating（）;
}
progressBar1.setValue（value1）;
progressBar2.setValue（value2）;
progressBar3.setValue（value3）;
progressBar4.setValue（value4）;
if（value1==100）{
phiA.Thinking（）;
phiC.Thinking（）;
progressBar1.setValue（0）;
progressBar2.setValue（0）;
progressBar3.setValue（0）;
progressBar4.setValue（0）;
Mark[0]=0;//重置标记值
timer1.stop（）;
timer2.start（）;
}
}
}elseif（Mark[1]==1）{//判断是否AD就餐，是则饭后执行timer2，否则直接执行
intvalue1=progressBar1.getValue（）;
intvalue2=progressBar2.getValue（）;
intvalue4=progressBar4.getValue（）;
intvalue5=progressBar5.getValue（）;
if（value1<100）{
value1++;
value2++;
value4++;
value5++;
if（value1==1）{
phiA.Eating（）;
phiD.Eating（）;
}
progressBar1.setValue（value1）;
progressBar2.setValue（value2）;
progressBar4.setValue（value4）;
progressBar5.setValue（value5）;
if（value1==100）{
phiA.Thinking（）;
phiD.Thinking（）;
progressBar1.setValue（0）;
progressBar2.setValue（0）;
progressBar4.setValue（0）;
progressBar5.setValue（0）;
Mark[1]=0;//重置标记值
timer1.stop（）;
timer2.start（）;
}
}
}elseif（Mark[2]==1）{//判断A是否就餐，是则饭后执行timer2，否则直接执行
intvalue1=progressBar1.getValue（）;
intvalue2=progressBar2.getValue（）;
if（value1<100）{
value1++;
value2++;
if（va
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