操作系统中哲学家就餐问题和生产者消费者问题实验报告.doc

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.07M 资料格式：doc 举报版权申诉

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实验题目：在 BACI 并发程序设计系统中实现哲学家就餐问题和生产者/消费者问题一、BACI 简介： BACI 提供了一个可以编写并发程序的环境，在这个平台上，我们可以很容易的模拟程序的并发执行，在这种并行的编译环境中，可以把 BACI 中的一些语句嵌入到 C++，C，Java 等高等程序中，使程序可以并行执行 . 基于 C++的 BACI 语法(C—BACI Compiler) 该语法结构是在 C++语法结构的基础上，增加一些并发语句扩展而来，一下是一些常用的并发语句 1. cobegin 函数在 BACI 系统中，并发进程与并发线程同步，多个进程可以并发的在 cobegin 块中来并发执行，该函数必须在主函数中，语法结构为： cobegin { proc1(...);proc2(...);. . . . procN(...); } 其中每个进程并发随机执行，每次执行的顺序可能会不一样，当所有的进程接受后，该函数结束。 2. Semaphores/Binarysem 信号量的(Semaphores)机制可以更方便的实现进程同步，Semaphores 是一种如 C 中”int”一样的类型，可以用来定义信号量类型的变量，Binarysem 是一种二进制信号量，它所定义的变量只能取 1 或 0，用来表示互斥。 1).信号量的声明和初始化 semaphores a; binarysem s; 上面声明了两个信号量 a，b，其中 b 为二进制信号量信号量按如下方式初始化： Initialsem(semaphores , interger); Initialsem(binarysem , 0/1); 2)P(wait)/V(signal)函数强大的 PV 操作与信号量一次很方便的解决了并发进程同步与互斥问题函数原型： void p(semaphores &s); or void wait(semaphores &s); void v(semaphores &s); or void signal(semaphores &s); 函数说明：

p(sem): 如果 sem > 0,则 sem 减 1，调用 P 的进程可以继续执行，如果 sem=0，则该进程阻塞，该函数操作是原子性的. v(sem): 如果 v=0，或有进程阻塞，则将其唤醒，如果没有进程等待，将 sem 加 1，在任何时候调用 v 的进程可以继续执行，其操作也是原子的. 3.atomic atomic 关键字定义了原子操作，即该函数操作不可剥夺，每次只能一个进程访问用法：在要原子执行的函数前加 atomic 即可，如： atomic int sum(){ . . . .. } 则 sum()函数就可以原子操作了 4.void suspend(void) suspend 函数将调用的线程挂起 5.void revive (int process_number) 该函数用于唤醒某个进程，其进程号为 process_number 二、BACI 开发过程： 1、开发环境： Ubuntu 10.04 2、开发工具：采用带有 GUI 的 BACI 工具软件，下载地址： http://inside.mines.edu/fs_home/tcamp/baci/index.html 3、解压后的目录：

4、实验测试过程（a）软件测试用例：源代码：jqk.cm

测试结果：（b）：生产者消费者问题(Bounded-Buffer) 在 BACI 系统中模拟生产者，消费者问题，用 PV 操作实现同步，与互斥源代码(ex1.cm):

在终端进行编译：运行 GUI

运行结果： (c)：哲学家就餐问题(Dining-Philosophers) 源代码：ex2.cm

编译运行 GUI：

运行结果：

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