武汉理工大学《计算机操作系统》课程设计说明书 题 目: 进程同步模拟设计——司机和售票员问题 ⑴ 需求分析； 本程序的功能是模拟公车的司机和售票员的开门以及行车的过程，其实 也就是一个典型的进程同步互斥问题，其中主要的两点是 1：司机开车的时候，售票员不能开门，（这里体现的是进程的互斥问题） 车停之后，由司机通知售票员开门（这里体现的是进程的同步问题）； 2：车门开着的时候，司机不能开车，等售票员把车门关上之后，由售 票员通知司机开车。 ⑵ 功能设计（数据结构及模块说明）； 本程序的设计原理比较简单，就是两大部分，一是司机的行车操作过程，另 一个是售票员的开车门和关车门（以及售票，本程序不讨论售票过程）的过程。 现在来说明如何具体实现司机开车和售票员售票的相关过程。首先，设置 2 个私有信号量，分别是司机和售票员的。其中，司机的私有信号量设置为 sj， 其初始值为 0；售票员的私有信号量为 spy，其初始值为 1；以上的初值表示的 是司机和售票员的行车和开关车门的一个具体初始状态，具体的说也就是当车子 停着，车门开着的时候的状态，此时，司机不能开车，只有当售票员售完票之后， 通知司机才可以。用操作系统书上的方法写出的流程图如下： 司 机 启动汽车 售票员 售票 正常行驶 开车门 到站停车 关车门 （a）司机的工作流程 （b）售票员的工作流程 这样一来的话，仿照书上的 P，V 操作，实现司机和售票员之间的同步的过程 如下： 

武汉理工大学《计算机操作系统》课程设计说明书 begin sj,spy;semaphore //设置司机和售票员的私有信号量； sj=0;spy=1; //设置初始值； cobegin process 司机 //司机的操作过程； begin L1:P(sj); 启动车辆； 正常行驶； 到站停车； V(spy); goto L1; end; process 售票员 //售票员的操作过程； begin L2:P(spy); 开车门； 关车门； V(sj); 售票； goto L2; end; coend; end; ⑶ 开发平台及源程序的主要部分； 根据以上的原理，再结合自己所学的程序开发语言，最后得出：本程序的开 发平台是 c++平台，其中源程序的代码如下： 

武汉理工大学《计算机操作系统》课程设计说明书 #include using namespace std; int spy=1, sj=0; //信号量的定义，spy 是售票员的私有信号量，sj 是司机的私有信号量。 #define SIZE 5 //定义车上最多能坐的人数。 int n = SIZE; char ck; //乘客上下车的操作变量。 int p1(); //司机的操作流程。 int p2(); //售票员的操作流程。 int main() { } endl; cout << "键入 a 表示乘客上车,键入 d 表示乘客下车." << endl; cout << "键入 s 表示注销进程." << endl; cout << "键入 f 表示乘客上下车过程结束." << endl << endl << p1(); return 0; int p1() //司机的执行过程 { sj--;//相当于 p 操作。 if (sj == 0) { cout << "汽车启动准备离站......" << endl; cout << "汽车运行中......" << endl; cout << "汽车到站!" << endl; cout << "汽车停!" << endl; spy++;//相当于 v 操作。 

武汉理工大学《计算机操作系统》课程设计说明书 } else sj++; p2(); return 0; } int p2() //售票员的执行过程 { spy--;//相当于 p 操作。 if (spy==0) { cout << "售票员打开车门......" << endl; cout << "请进行乘客上下车操作!" << endl; while (1) { cin >> ck; if ((ck == 'a') && (n > 0)) {n--;cout << "上一个乘客." << endl;continue;}; if ((ck == 'd') && (n < SIZE)) {n++;cout << "下一个 乘客." << endl;continue;}; if (ck == 'f') {break;}; if (ck == 's') {return 0;}; if (n <= 0) {cout << "车上座位已满,不能再上乘客了!" << if (n >= SIZE) {cout << "车上乘客已经都下完了!" << endl;continue;}; endl;continue;}; } cout << "现在关闭车门!" << endl; } 

武汉理工大学《计算机操作系统》课程设计说明书 sj++; //相当于 v 操作 p1(); return 0; } 由于要表现出司机和售票员的操作过程，所以，程序是通过乘客的上下 车来实现的，而具体的实现过程对于用户来说是透明的。 ⑷ 测试用例，运行结果与运行情况分析； 本程序运行的结果如下：