操作系统课程设计

《操作系统》课程设计。

专业：计算机科学与技术

班级：题目名称：信号量的操作

完成日期： 2024年12月22日

目录。第一章概述 2

1．实验目的 2

2、开发平台及实验环境： 3

3、实验要求 3

第二章设计需求 3

1．信号量的概念 3

2．信号量的分类 4

3．信号量于pv操作的关系 4

第三章实例分析 5

1．设计思想 5

3．运行结果截图 10

4．总结 11

参考文献 12

第一章概述。

1．实验目的。

了解信号量机制，了解并掌握进程同步和互斥机制，熟悉信号量的操作函数，利用信号量实现对共享资源的控制。

2、开发平台及实验环境：

系统平台：windows环境。

实现语言：c++语言。

开发工具：microsoft visual c++ 6.0

3、实验要求。

利用createsemaphore、waitforsingleobject等函数检测内核同步对象的状态。

第二章设计需求。

1．信号量的概念。

信号量(semaphore)，有时被称为信号灯，是在多线程环境下使用的一种设施，是可以用来保证两个或多个关键**段不被并发调用。在进入一个关键**段之前，线程必须获取一个信号量；一旦该关键**段完成了，那么该线程必须释放信号量。其它想进入该关键**段的线程必须等待直到第一个线程释放信号量。

为了完成这个过程，需要创建一个信号量vi，然后将acquire semaphore vi以及release semaphore vi分别放置在每个关键**段的首末端。确认这些信号量vi引用的是初始创建的信号量。

2．信号量的分类。

信号量按其用途分为两种：

1）公用信号量：初值常常为1，用来实现进程间的互斥。相关进程均可对其执行p、v操作。

2）私有信号量：初值常常为可用资源数，多用来实现进程同步。拥有该信号量的一类进程可以对其执行p操作，而另一类进程可以对其执行v操作，多用于并发进程的同步。

信号量按照取值可以分为两种：

1）二元信号量：仅允许取0和1，主要用于解决进程互斥；

2）一般信号量（计数信号量）：允许取任意整数值，主要用于解决进程同步问题。

3．信号量于pv操作的关系。

p 操作。信号量的值减一。

如果满足if条件，执行了p操作的进程会挂起，p操作语句之后的语句都不会再执行。

被挂起的进程，除非另一个进程调用v()来唤醒它，否则永远不会执行。

v 操作。信号量的值加一。

如果满足if条件，执行v操作的进程会去唤醒另一个正在等待的进程（被挂起的进程）。

执行v操作的进程不会自愿停止， v操作后面的语句会接着执行。

被唤醒的进程只是进入了就绪队列，并不一定有机会马上被执行。

被唤醒的进程，从挂起点接着执行，也就是p操作之后的语句。

第三章实例分析。

1．设计思想。

假设某个饭店有一公共厕所，但是不分男女，老板规定，当有男生上厕所时，其他男生可以进去，女生不能进入，有女生先进去的时候其他女生可以进去，男生不能进入。

2. 程序**。

#include <>

#define threadcount 40

handle ghevent;

int icurrentboy = 0;

int icurrentgirl = 0;

dword winapi boywerewcing( lpvoid );

dword winapi girlwerewcing( lpvoid );

void main()

handle athread[threadcount];

dword threadid;

int i;

// create a mutex with no initial owner

ghevent = createevent(

nulldefault security attributes

falsebe manual reset

trueinitially not owned

nullunnamed mutex

if (ghevent ==null)

// create worker threads

for( i=0; i < threadcount; i+=2 )

athread[i+1] =createthread(

nulldefault security attributes

0default stack size

lpthread_start_routine) girlwerewcing,

nullno thread function arguments

0default creation flags

threadid); receive thread identifier

if( athread[i+1] =null )

// wait for all threads to terminate

waitformultipleobjects(threadcount, athread, true, infinite);

// close thread and mutex handles

for( i=0; i < threadcount; i++

closehandle(athread[i]);

closehandle(ghevent);

dword winapi boywerewcing( lpvoid lpparam )

dword dwwaitresult;

if( icurrentboy ==0 )

elseswitch (dwwaitresult)

the thread got ownership of the mutex

case wait_object_0:

try {

todo: was bathing

printf("boy were wcing...n");

icurrentboy--;

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