计算机操作系统-司机与售票员的进程问题-实验报告

计算机操作系统实验报告
-------售票员和汽车司机的进程同步问题
一、设计分析
司机与售票员要协同工作:一方面只有售票员把门关好之后司机才能开车，因此售票员关好门之后要通知司机开车；另一方面，也只有司机把车停下之后售票员才能开门让乘客下车和上车，此时司机应通知售票员。

汽车当前正在始发站停车让乘客上车。

因此，必须设置一定的信号量来实现他们之间的同步问题。

把司机与售票员的信号量设置为全局变量，并把客车上的人数：现在人数、下车人数、上车人数设置为全局变量；设置司机与售票员各自的线程。

考虑到第一站和最后一站的问题，应单独处理，故在各自的线程中分情况讨论：
由于下车的人数是随机的，设计时考虑到了人数可能会超过客车的最大上限的问题。

具体的思路是下面的图示。

二、算法实现（源代码）
#include<stdlib.h>
#include<iostream.h>
#include<stdio.h>
#include<windows.h>
#include<time.h>
#define total_num 88 //假设汽车的最大容量为88
#define total_pork 9 //总的站数
int recent_num=0; //某一时刻的客车上的人数
int get_on_num; //上车的人数
int get_off_num; //下车的人数
int pork=1; //赋初始值
HANDLE SJ; //司机的信号量
HANDLE SPY; //售票员的信号量
int Get_random(int min, int max)
//产生一定范围的随机数，可避免下面程序的判断超出客车的最大容量问题{
int a;
srand((int)time(0));
while(1)
{
a=rand()%(total_num+1);
if(a>=min && a<=max) return a;
}
}
//司机的线程
DWORD WINAPI Thread_Driver(LPVOID Driver)
{
while(pork<=total_num)
{
if(pork==total_pork)
{
WaitForSingleObject(SJ,INFINITE);
cout<<"到达总站，欢迎您下次乘坐**路公交车"<<endl;
cout<<recent_num<<"名乘客到达总站"<<endl;
return 0;
}
else
{
ReleaseSemaphore(SPY,1, NULL);
WaitForSingleObject(SJ,INFINITE);
cout<<"汽车启动"<<endl;
cout<<endl;
}
Sleep(1000);
}
return 0;
}
//售票员的线程
DWORD WINAPI Thread_Conductor(LPVOID SPY)
{
while(1)
{
if(pork<total_pork)
{
cout<<"这是第"<<pork<<"站"<<endl;
WaitForSingleObject(SPY,INFINITE);
if(pork==1)
{
cout<<"SPY开始售票"<<endl;
get_on_num=Get_random(0,total_num-recent_num);
cout<<get_on_num<<"名乘客从该站上车"<<endl;
recent_num+=get_on_num;
cout<<"共有"<<recent_num<<"名乘客在公交车上"<<endl;
}
else
{
cout<<"SJ停好车，乘客开始上下车"<<endl;
get_off_num=Get_random(0,recent_num);
cout<<get_off_num<<"名乘客在第"<<pork<<"站下车"<<endl; Sleep(1000);
recent_num-=get_off_num;
cout<<"SPY开始卖票"<<endl;
get_on_num=Get_random(0,total_num-recent_num);
cout<<get_on_num<<"名乘客在第"<<pork<<"站上车"<<endl; recent_num+=get_on_num;
cout<<"现在共有"<<recent_num<<"名乘客在车上"<<endl;
}
cout<<"此时车上总共有"<<recent_num<<"名乘客在"<<endl;
pork++;
ReleaseSemaphore(SJ,1, NULL);
}
if(pork==total_pork)
{
ReleaseSemaphore(SJ,1, NULL);
WaitForSingleObject(SPY,INFINITE);
return 0;
}
Sleep(1000);
}
return 0;
}
//主函数
int main()
{
HANDLE SJ;
HANDLE SPY;
SJ=CreateSemaphore(NULL,0,1,"semaphore_driver"); //创建司机的信号量 SPY=CreateSemaphore(NULL,0,1,"semaphore_conductor");
//创建售票员的信号量
SJ=CreateThread(NULL,0,Thread_Driver,&SJ,0,NULL); //创建司机的线程 SPY=CreateThread(NULL,0,Thread_Conductor,&SPY,0,NULL);
//创建售票员的线程
CloseHandle(SJ);
CloseHandle(SPY);
while(1);
system("pause");
return 0;
}
三．实现结果
四、心得体会
1、因为司机与售票员是两条单独处理的线程。

程序先对司机的线程进行设计，接着再进行售票员的线程设计。

因为两者是需要相互协调，又先后顺序的，所以编起程序来比较复杂，而且很乱，尤其对于第一次接触的我们而言。

2、上下车的人数是随机的，所以，我们在编程序时必须注意使程序能够判断所出现的随机数在汽车可以承载的最大容量之内。

3、C++语言基础不是很好，所以编起程序来比较费力，这种设计性的实验对于我们而言还是有一定的难度的，所以部分程序是参照网上的类似程序。