操作系统提高型实验doc.docx

1、操作系统提高型实验doc黄冈师范学院提高型实验报告实验课题 生产者和消费者算法实现（实验类型：综合性 设计性 应用性）实验课程操作系统实验时间2008-12学生姓名何银兵专业班级软工0602学 号200626240213一、实验目的全面理解生产者与消费者问题模型，掌握解决该问题的算法思想，正确使用同步机制。二、实验要求问题描述：一组生产者向一组消费者提供消息，它们共享一个有界缓冲池，生产者向其中投放消息，消费者从中取得消息。假定这些生产者和消费者互相等效，只要缓冲池未满，生产者可将消息送入缓冲池；只要缓冲池未空，消费者可从缓冲池取走一个消息。功能要求：根据进程同步机制，编写一个解决上述问题的可

2、视化程序，可显示缓冲池状态、放数据、取数据等过程。具体参数：有4个生产者进程，分别为P1、P2、P3和P4；有4个消费者进程，分别是C1、C2、C3和C4；缓冲区单元个数N=15三、实验设备 计算机一台 WINDOWS XP Professional Delphi 7.0四、设计流程图主要流程：满否其它五、数据定义MyArray=array0.14 of string;hcdl,zsdl,jxdl:MyArray; /定义缓冲队列、阻塞队列和就绪队列，大小为15function sta(dl:MyArray):string; /函数：判断指定队列空、满或有值function searchPC(

3、pc:string;dl:MyArray):integer; / 函数：从指定列找出生产者或消费者进程，返回该元素在阻塞队列的序号function dlval(dl:MyArray;pos:integer):string; /函数，得到指定队列指定元素的内容，并判断其类型procedure PC(var dl:MyArray;pos:integer); /过程，根据参数所指定的队列和元素进行生产或消费procedure ZS(var dl:MyArray;pos:integer); /过程，将指定队列中指定元素送入阻塞队列六、源程序unit Unit1;interfaceuses Window

4、s, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, ExtCtrls, ComCtrls, Buttons,StrUtils;type TForm1 = class(TForm) GroupBox1: TGroupBox; GroupBox2: TGroupBox; GroupBox3: TGroupBox; ListBox1: TListBox; ListBox2: TListBox; ListBox3: TListBox; GroupBox4: TGroupBox;

5、GroupBox5: TGroupBox; Button1: TButton; Edit1: TEdit; Label2: TLabel; memo1: TMemo; BitBtn1: TBitBtn; BitBtn2: TBitBtn; BitBtn3: TBitBtn; Label1: TLabel; memo2: TMemo; Label3: TLabel; procedure Button2Click(Sender: TObject); procedure FormActivate(Sender: TObject); procedure Button1Click(Sender: TOb

6、ject); procedure BitBtn2Click(Sender: TObject); procedure BitBtn1Click(Sender: TObject); procedure BitBtn3Click(Sender: TObject); private Private declarations public Public declarations end;type MyArray=array0.14 of string;var Form1: TForm1; memo1: TMemo; memo2: TMemo; hcdl,zsdl,jxdl:MyArray; steps:

7、integer=0; function sta(dl:MyArray):string; function searchPC(pc:string;dl:MyArray):integer; function dlval(dl:MyArray;pos:integer):string; procedure PC(var dl:MyArray;pos:integer); procedure ZS(var dl:MyArray;pos:integer); implementation$R *.dfmprocedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);beginse

8、lf.Close;end;procedure TForm1.FormActivate(Sender: TObject);var i:integer;begin listbox1.Items.Clear; listbox2.Items.Clear; listbox3.Items.Clear; memo1.Clear; memo2.Clear; edit1.Clear; bitbtn3.Enabled:=false; steps:=0; for i:=0 to 14 do begin hcdli:=; zsdli:=; jxdli:=; listbox1.Items.Add(); listbox2

9、.Items.Add(); listbox3.Items.Add(); end; end;procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject); var num,rnd,i:integer;begin if edit1.text= then begin exit; end; num:=strtoint(edit1.text); if (num15) or (num=1)and (rnd=4) then jxdli:=P+inttostr(rnd) else jxdli:=C+inttostr(rnd-4); end; listbox3.Items.Cle

10、ar; for i:=low(jxdl) to num-1 do begin listbox3.Items.Add(jxdli); end; steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：随机生成了+inttostr(num)+个进程！); for i:=num to high(jxdl) do begin listbox3.Items.Add(); end; end; bitbtn3.Enabled:=true;end;procedure TForm1.BitBtn2Click(Sender: TObject);beginself.Clos

11、e;end;procedure TForm1.BitBtn1Click(Sender: TObject);beginself.FormActivate(Sender);end;procedure TForm1.BitBtn3Click(Sender: TObject);var zsdlsta,hcdlsta,jxdlsta:string; jxtop:string;beginzsdlsta:=sta(zsdl);/判断阻塞队列状态，空与非空hcdlsta:=sta(hcdl);/判断缓冲池状态jxdlsta:=sta(jxdl);jxtop:=dlval(jxdl,0);/判断就绪队列第一个进

12、程的类型if zsdlstaempty then begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：阻塞队列不为空); if hcdlsta=empty then /缓冲为空，需要生产者 begin / showmessage(在阻塞中找生产者-生产，找不到就从就绪队列/拿第一个元素生产/消费，若就绪为空，结束); if searchPC(P,zsdl)-1 then begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：在阻塞队列中找到生产者); /生产 PC(zsdl,sea

13、rchPC(P,zsdl); end else if jxdlstaempty then /就绪队列不为空 begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：阻塞队列中无生产者); /查看就绪队列第一个进程); if jxtop=P then begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：就绪队列第一个进程是生产，生产); PC(jxdl,0); end else if jxtop=C then begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(

14、inttostr(steps)+：就绪队列第一个进程是消费，阻塞); ZS(jxdl,0); end else begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：程序出错-就绪队列中出现的非法进程！); exit; end; end else /就绪队列为空 begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：缓冲为空，需要生产者，程序结束); exit; end; end else if hcdlsta=full then /缓冲满，需要消费者 begin steps:=st

15、eps+1; / showmessage(在阻塞中找消费者-消费，找不到就从就绪队列拿第一个元素生产/消费，若就绪为空，结束); if searchPC(C,zsdl)-1 then begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：在阻塞队列中找到消费者); /消费 PC(zsdl,searchPC(C,zsdl); end else if jxdlstaempty then /就绪队列不为空 begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：阻塞队列中无消费者);/查看就

16、绪队列第一个进程); if jxtop=P then begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：就绪队列第一个进程是生产，阻塞); ZS(jxdl,0); end else if jxtop=C then begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：就绪队列第一个进程是消费，消费); PC(jxdl,0); end else begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：程序出错-就绪队列中出现的非

17、法进程！); exit; end; end else /就绪队列为空 begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：缓冲为空，需要消费者，程序结束); exit; end; end else /缓冲区有元素也有空位，则 可生产可消费 begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：运行阻塞队列第一个进程); PC(zsdl,0); end endelse if zsdlsta=empty then begin /阻塞为空 ，就从就绪队列拿一个 steps:=steps+

18、1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：阻塞队列为空); if jxdlstaempty then /就绪队列不为空,可以从里面拿 begin if hcdlsta=empty then begin if jxtop=P then begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：就绪队列第一个进程是生产，生产); PC(jxdl,0); end else begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：就绪队列第一个进程是消费，阻塞); Z

19、S(jxdl,0); end; end else if hcdlsta=full then begin if jxtop=C then begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：就绪队列第一个进程是消费，消费); pc(jxdl,0); end else begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：就绪队列第一个进程是生产，阻塞); ZS(jxdl,0); end; end else /缓冲区有元素也有空位，则 可生产可消费 begin if jxtop=P t

20、hen begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：就绪队列第一个进程是生产，生产); PC(jxdl,0); end else if jxtop=C then begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：就绪队列第一个进程是消费，消费); PC(jxdl,0); end; end; endelse /就绪队列为为空,程序结束 begin steps:=steps+1; memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：无任何进程可运行，程序结束！

21、); exit; end end;end; / /函数：判断指定队列空、满或有值 function sta(dl:MyArray):string; var notfull,notempty:integer; i:integer; begin notfull:=0; notempty:=0; for i:=0 to 14 do begin if dli= then notfull:=1 else notempty:=1; end; if (notfull=1) and (notempty=0) then result:=empty else if (notfull=0) and (notempt

22、y=1) then result:=full else if (notfull=1) and (notempty=1) then result:=ok; end; / 函数：从指定列找出生产者或消费者进程，返回该元素在阻塞队列的序号 function searchPC(pc:string;dl:MyArray):integer; var i:integer; begin result:=-1; for i:=0 to 14 do begin if leftstr(dli,1)=pc then begin result:=i; exit; end; end; / SHOWMESSAGE(阻塞队列

23、无需要的进程);end;/函数，得到指定队列指定元素的内容，并判断其类型 function dlval(dl:MyArray;pos:integer):string; begin if leftstr(dlpos,1)=P then result:=P else if leftstr(dlpos,1)=C then result:=C; end; /过程，根据参数所指定的队列和元素进行生产或消费 procedure PC(var dl:MyArray;pos:integer); var i,t:integer; begin if leftstr(dlpos,1)=P then begin st

24、eps:=steps+1; form1.memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：+dlpos+生产一个，缓冲加一，队列减一); for i:=0 to 14 do begin if hcdli= then begin hcdli:=dlpos; steps:=steps+1; form1.memo2.Lines.Add(inttostr(steps)+：+dlpos+生产：+hcdli); form1.listbox1.Items.Clear; for t:=0 to 14 do /在列表显示出来 begin form1.listbox1.Items.Add(hcdl

25、t); end; for t:=pos to 13 do begin dlt:=dlt+1; /队列中撤消进程 dlt+1:=; end; / showmessage(dlpos); form1.listbox3.Items.Clear; for t:=0 to 14 do /在列表显示出来 begin form1.listbox3.Items.Add(dlt); end; exit; /退出 end; end; end else if leftstr(dlpos,1)=C then begin steps:=steps+1; form1.memo2.Lines.Add(inttostr(st

26、eps)+：+dlpos+消费一个，缓冲减一，队列减一) ; for i:=0 to 14 do begin if hcdli then begin form1.memo1.Lines.Add(dlpos+消费：+hcdli); for t:=pos to 13 do begin hcdlt:=hcdlt+1; /队列中撤消进程 hcdlt+1:=; dlt:=dlt+1; dlt+1:=; end; form1.ListBox1.Items.Clear; /更新列表框 form1.ListBox2.Items.Clear; form1.ListBox3.Items.Clear; for t:

27、=0 to 14 do begin form1.ListBox1.Items.Add(hcdlt); form1.ListBox2.Items.Add(zsdlt); form1.ListBox3.Items.Add(jxdlt); end; exit; end; end; end; end;/ 过程，将指定队列中指定元素送入阻塞队列 procedure ZS(var dl:MyArray;pos:integer); var i,t:integer; begin for i:=0 to 14 do begin if zsdli= then begin zsdli:=dlpos; /加入阻塞 f

28、or t:=pos to 13 do begin dlt:=dlt+1; /队列中撤消进程 dlt+1:=; end; form1.ListBox1.Items.Clear; /更新列表框 form1.ListBox2.Items.Clear; form1.ListBox3.Items.Clear; for t:=0 to 14 do begin form1.ListBox1.Items.Add(hcdlt); form1.ListBox2.Items.Add(zsdlt); form1.ListBox3.Items.Add(jxdlt); end; exit; end; end; end; /