售票员和汽车司机的进程同步问题

计算机操作系统实验设计一一、实验名称：售票员和汽车司机的进程同步问题二、实验内容：创立两个进程模拟售票员和汽车司机的同步行为。具体内容如下：.司机的活动：启动车辆，正常行车，到站停车。.售票员活动：关车门，售票，开车门。.当发车时间到，售票员关好车门后，司机才能启动车辆，售票员才开场售票。当到站时，司机停稳车后，售票员才能翻开车门，车上乘客先下车，然后站牌乘客上车。三、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可开车，因此售票员关好门之后要通知司机开车，然后售票；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，因此，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。中si是司机的信号量，s2是售票员的信号量。离开车站实现司机用售票员之间的同步过程如下:Begin si,s2;semaphoresl=0;s2=l;cobeginprocessdriverbeginLl:P(sl);启动车辆正常运行到站停车v(s2);gotoLI;end;processconductorbeginL2:P(s2);开车门；关车门；v(sl);售示，gotoL2;end;coend;end;四、算法的实现程序的实现〔代码):#include<stdafx.h>#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<windows.h>#include<time.h>#defineTotal_num 70 〃客车的最大容量#defineTotal_pork 10〃总的站数intintintintRecent_num=0;Get_on_num;intintintintRecent_num=0;Get_on_num;Get_off_num;pork=l;//某一时刻的客车上的人数〃上车的人数〃下车的人数〃客车到达路线的站数HANDLESemaphore_driver; //Driver的信号量HANDLESemaphore_conductor;//Conductor的信号量〃产生一定范围的随机数，可防止下面程序的判断是否超出客车的最大容量问题intGet_random(intmin,intmax)inta;srand((int)time(0));while(1)a=rand()%(Total_num+1);if(a>=min&&a<=max)returna;})//Driver的线程DWORDWINAPIThread_Driver(LPVOIDDriver){while(pork<=Total_num){if(pork==Total_pork)(WaitForSingleObject(Semaphore_driver,INFINITE);printf(〃终点站到了，谢谢乘坐该公交车，祝您愉快!\n〃)；printf(〃到达终点站时汽车上还有％d人。\n〃，Recent_num);ReleaseSemaphore(Semaphore_conductor,1,NULL);return0;)else{if(pork=l)printf(〃发车时间至发现在是第%d站\n〃,pork);elseprintf(z，%d站至!j了\n〃,pork);if(pork!=1)printf(〃司机已停车。\n〃);ReleaseSemaphore(Semaphore_conductor,1,NULL);//增加信号量WaitForSingleObject(Semaphore_driver,INFINITE);prints(〃已关门,汽车开场行使。\n〃);ReleaseSemaphore(Semaphore_conductor,1,NULL);Sleep(1000);return0;//Conductor的线程DWORDWINAPIThread_Conductor(LPVOIDConductor)(while(1)(if(pork<Totalpork)(WaitForSingleObject(Semaphore_conductor,INFINITE);if(pork-1)(Get_on_num=Get_random(0,Totalnum-Recentnum);printf(/z%d人已经从该站上车。\n〃，Getonnum);Recent_num+=Get_on_num;)else{printf(〃售票员请开门让乘客上下车！\n");Get_off_num=Get_random(0,Recent_num);printf(z/%d人从第%d站下车。\n〃，Get_off_num,pork);Sleep(lOOO); 〃防止了时间的问题带来的不是随机数的现象Recent_num-=Get_off_num;Get_on_num=Get_random(0,Total_nuni-Recent_num);printf(，z%d人从该第%d站上车。\n〃，Getonnum,pork);Recentnum+=Getonnum;)printf(〃此时车上共有：%d人\n〃，Recent_num);prinlf(〃上车或下车完毕，售票员请关门！\n〃)；ReleaseSemaphore(Semaphore_driver,1,NULL);WaitForSingleObject(Semaphoreconductor,INFINITE);printf（〃现在售票员开场售票。\n〃）;printf(〃\n\n\n\n〃);pork++;}if(pork==Total_pork){ReleaseSemaphore(Semaphore_driver,1,NULL);WaitForSingleObject(Semaphore_conductor,INFINITE);printf(〃售票员请开门让乘客下车！\n〃)；return0;)Sleep(1000);}return0;)〃主函数intmain(){HANDLEDriver;HANDLEConductor;Semaphore_driver=CreateSemaphore(NULL,0,1,z/semaphore_driver〃)；〃创立Driver的信号量Semaphore_conductor=CreateSemaphore(NULL,0,1,z/semaphore_conductor”)；〃创立Conductor的信号量Driver=CreateThread(NULL,0,Thread_Driver,&Driver,0,NULL);〃创立Driver的线程Conductor=CreateThread(NULL,0,Thread_Conductor,&Conductor,0,NULL);〃创立Conductor的线程CloseHandle(Driver); 〃关闭Driver的线程CloseHandle(Conductor); 〃关闭Conductor的线程//GetLastError();while(1);system("pause");return0;五、程序执行结果:六、实验心得体会：.通过本次实验，加深了我对进程同步与互斥的理解，而且懂WaitForSingleObject函数的作用，它相当于P操作；而ReleaseSemaphore函数相当于V操作，用这两个函数来实现P,V操作，以改变信号量的值，从而实现进程同步。.因为司机