《计算机操作系统》实验指导书
实验类别: 课内实验 实验课程名称: 计算机操作系统实验室名称:计算机科学与技术专业实验室 实验课程编号: N02140113
总 学 时: 8 学 分: 4.5
适用专业: 软件工程
先修课程: 计算机导论及操作、计算机硬件
实验一 进程同步控制
1、开发语言及实现平台或实验环境
C++/JAVA
Turbo C / Microsoft Visual Studio 6.0 / Microsoft Visual Studio .NET 2010
2、实验目的
(1)加强对进程概念的理解,尤其是对进程的同步与互斥机制的理解。
(2)分析进程竞争资源的现象,学习解决进程互斥与同步的方法。
3、实验要求
(1)理解利用进程控制机制;
(2)理解利用信号量进行进程同步控制原理;
(3)使用某种编程语言进行模拟实现生产者-消费者进程。
4、实验原理
(注意:这个仅是个例子,仅供参考)
生产者-消费者问题描述的是:有一群生产者进程在生产产品,并将这些产品提供给消费者进程去消费。为使生产者进程与消费者进程能够并发执行,在两者之间设置了一个具有n个缓冲区的缓冲池,生产者进程将它所生产的产品放入一个缓冲区中;消费者进程可以从一个缓冲区中取走产品去消费。尽管所有的生产者和消费者进程都是以异步方式运行的,但它们之间必须保持同步,即不允许消费者进程到一个空缓冲区去取产品;也不允许生产者进程向一个已经装满产品的缓冲区中投放产品。
这是一个同步与互斥共存的问题。
生产者—消费者问题是一个同步问题。即生产者和消费者之间满足如下条件:
(1) 消费者想接收数据时,有界缓冲区中至少有一个单元是满的。
(2) 生产者想发送数据时,有界缓冲区中至少有一个单元是空的。
故设置两个信号量:
(1) empty:说明空缓冲区的数目,初值为有界缓冲区的大小N。
(2) full:说明已用缓冲区的数目,初值为0。
由于有界缓冲区是临界资源,因此,各生产者进程和各消费者进程之间必须互斥执行。故设置一个互斥信号量mutex,其初值为1。
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