操作系统课程设计报告

操作系统。

课程设计。题目：交通灯问题

专业：计算机科学与技术

姓名廖俊军

学号09041129

学院：信息工程学院

2023年 12 月 23 日。

一、课程设计题目：

信号灯模拟程序。

1、设计目的：

一个十字路口，共有四组红绿灯，每个路口的车辆都遵循“红灯停、绿灯行”的原则，假设将每一台汽车都作为一个进程，请设计良好的机制，展示出合理的“十字路**通管理”情况。设计复杂路段信号灯控制，要求实现图形用户界面。

2、设计要求：

车辆数目：每个路口的车辆数目不超过5辆，程序能够提供参数来设定初始的车辆数目。

交通灯设定：初始情况一个路口为红灯、一个路口为绿灯；红灯变为绿灯的间隔为3秒，必须保持十字路**通灯的设定正确。

车辆通行设定：路口宽度不限，对一个路口而言，只有当一辆车通过路口（越过对面路口的交通灯后）后，其后续车辆才能继续通过交通灯，车辆通过路口的时间可以固定、可以自行计算，但是不能为3秒。（即必须体现交通灯对通行的管制）。

进程的互斥：交通灯进程实际上是互斥的，即不能同时为红或者同时为绿。

进程的消息通信或其他通信方式：对车辆进程而言，每一个车辆在通过路口前，必须确认前面的车辆已经通过了路口。

进程的调度：停留在一个路口的车辆，决定其前进或等候的因素是交通灯和前面车辆的状态，需要设计一个良好的进程调度机制来控制所有车辆的通行。

开发环境说明：

开发软件：microsoft visual studio 2010

二、功能需求分析：

程序需实现以下功能：

车辆正常通过十字路口。

车辆都遵守交通规则。

合理的使用资源。

三、概念设计：

根据程序功能需求本程序涉及实体很简单，包括车实体和灯实体，根据实体属性和实体间的联系进行设计。

1. 车实体。

这里我们需要解决四类车辆对象的各种功能和操作，所以在设计过程中添加如下四个用户控件（即是四个不同的类）

此四个类各种实现不同车道上的车的相关动作。如：运动。

2. 灯实体。

此次设计过程中，有一个极为重要的功能实现就是交通灯的计时和交通规则问题。这里在设计红绿灯的亮灯规则有如下波形图：

还有如下等函数来控制亮灯的颜色：

在通过各种判断和控制就实现了最终的交通灯问题。

开始按钮后，交通灯将按照一定的逻辑开始变换亮灯，于此同时将随机的产生各种不同的车辆对象，开始在道路上按规则进行运动。然后在车辆完成在道路上的运动时，合理撤销对象，释放其所占有的资源。

四、用户界面设计。

道路设计：简单，交通灯为label，车道是背景**，没有进行加工，只是最简单的绘画。

下来车：上来车：

左来车：右来车：

运行界面：注：次车道为三车道，因为时间原因，车辆的左转和右转还没有实现，所以暂时只有直行的功能。

1. 红灯停。

车辆在还没有通过先时遇见红灯则**之外等待绿灯才能通行。

2. 绿灯行。

车辆在绿灯情况下运行。

3. 黄灯等待和通行问题。

当黄灯时，已经通过先的车辆继续通行，未通过的则等待。

4. 车辆间距问题。

前后车辆必须保持一定的车距。

五、语言**：

1. main 类。

2. mycarleft 等。

3. 各种参数的解释。

arraylist用来存储各个方向的对象，上的bool都是用来记录各个灯的红、黄和绿的状态。

4. 控制交通灯颜色的函数（一个样式）

5. 交通灯控制。

#region 通§灯？控？制？

7int time = 0;

8private void timer1_tick(object sender, eventargs e)

10time++;

12if (time > 0 &&time < 30)

13if (time > 30)

14if (time ==1)

17light_sn_strandright();

19if (time ==31)

21light_sn_yellow();

23if (time ==36)

25light_sn_left();

27if (time ==66)

29light_snew_yellow();

31if (time ==71)

33light_ew_strandright();

35if (time ==101)

37light_ew_yellow();

39if (time ==106)

41light_ew_left();

43if (time ==136)

45light_sn_ew_yellow();

47if (time > 141)

49time = 0;

52endregion

使用timer控件计时来模拟进程，以time参数的值来调用不同的控制等的各个函数实现灯的亮。

53. 创建车对象。

54. private void timer2_tick(object sender, eventargs e)

rdmcar = new random();

57int carfrom =

rdmdrction = new random();

59int carto = 4);

61进？入¨?各自？的？道¨¤

62if(carfrom==1) /南？路¤口¨

65if (carto ==1)//左¨

67mycarbottom carbottom = new mycarbottom(carfrom, carto, scount_1, this);

68bottom_

69scount_1++;

71if (carto ==2)//直。

73mycarbottom carbottom = new mycarbottom(carfrom, carto, scount_2, this);

74bottom_

75scount_2++;

77if (carto ==3)//右¨°

79mycarbottom carbottom = new mycarbottom(carfrom, carto, scount_3, this);

80bottom_

81scount_3++;

86if(carfrom==2)//北路¤口¨

88if (carto ==1)//左¨

90mycartop cartop = new mycartop(carfrom, carto, ncount_1, this);

91top_

92ncount_1++;

95if (carto ==2)//直。

97mycartop cartop = new mycartop(carfrom, carto, ncount_2, this);

98top_

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