操作系统PV操作实验报告

模拟ＰV操作同步机构－且用ＰV操作解决生产者——消费者问题。

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ实验四:同步机构实验报告学院：专业班级:姓名：学号：一、实验内容:模拟实现用同步机构避免发生进程执行时可能出现的与时间有关的错误。

二、实验目的:进程是程序在一个数据集合上运行的过程，进程是并发执行的,也即系统中的多个进程轮流地占用处理器运行。

我们把若干个进程都能进行访问和修改的那些变量称为公共变量。

由于进程是并发地执行的，所以,如果对进程访问公共变量不加限制,那么就会产生“与时间有关”的错误,即进程执行后所得到的结果与访问公共变量的时间有关。

为了防止这类错误，系统必须要用同步机构来控制进程对公共变量的访问。

一般说，同步机构是由若干条原语——同步原语——所组成。

本实验要求学生模拟PV操作同步机构的实现,模拟进程的并发执行，了解进程并发执行时同步机构的作用。

三、实验题目：模拟ＰV操作同步机构,且用PV操作解决生产者——消费者问题。

四、此次用到的数据结构知识如下：tｙpｅdｅf strｕct Pcｂ{ﻩchａｒname［１0]; //进程名ﻩｃｈar stａtｅ[10]; ／／运行状态ﻩcｈaｒreasoｎ[10]; ／/若阻塞，其原因int ｂreａkｐ; //断点保护ﻩsｔｒuｃt Pcｂ*ｎexｔ; ／/阻塞时的顺序}Pｃb,＊lｉｎk；进程名状态等待原因断点后继进程进程控制块结构定义两个进程: liｎｋp1;//生产者进程,link c1;／/消费者进程。

pc程序计数器和lｉnk ready; 就绪队列，ｌink b_s1；s１阻塞队列,link ｂ_ｓ2; ｓ2阻塞队列。

五、实验源代码：分为四个头文件。

1、a.ｈ头文件代码如下:#inｃｌｕｄｅ<striｎg.ｈ＞#inclｕde<ctype.h>＃ｉnclｕｄe<malloc.h> /* maｌloc()等 */#ｉｎcｌｕde<limits.h> ／* INT＿MAX等 */＃incｌude＜stdio．ｈ> /* EOＦ(=^Ｚ或F6)，NUＬL */#iｎcｌuｄe<stdliｂ．h＞ /* atoi() */＃include<io.h＞／＊ｅoｆ() */#ｉｎｃlude<matｈ．h＞ /* floor(),ｃeiｌ（),ａbs() */#include<process.h> /＊ｅxit() ＊／#inｃlude <ioｓｔrｅam>usｉng namｅspace ｓtd；#iｎclｕde <time.ｈ＞#ｄefｉｎｅ BUF 1０ //缓存的大小#dｅｆine MAX 20 //最大可以输入的字符２、b.h头文件代码如下:／／数据结构的定义和全局变量ｔypeｄef ｓtrｕcｔ Pcｂ｛ﻩcｈar naｍe[10]; //进程名ﻩcｈar ｓｔate[１０]; /／运行状态char ｒeａson［１０］; //若阻塞，其原因iｎt brｅａkp；／/断点保护ﻩsｔｒｕct Pcb *next；／/阻塞时的顺序}Pcb,*lｉｎk;iｎt s1,s2; ／/信号量link p１；//生产者进程link c１;／/消费者进程char sｔｒ[MAＸ］; //输入的字符串char ｂuffer[BUF]; //缓冲池int lｅn; //输入长度iｎt sp＝0; /／ｓtｒｉｎg的指针inｔ in＝0; ／/生产者指针int ｏuｔ＝０; //消费者指针char tｅmｐ；／/供打印的临时产品chaｒrec_p[MＡX］;／/生产记录inｔrp1=０;//生产记录指针char ｒeｃ_c[MAX]；//消费记录int rｐ2=0;/／消费记录指针link ｒeady; //就绪队列link b_s1; /／ｓ１阻塞队列ｌink b＿s2； //s２阻塞队列ｉｎt pc; //程序计数器ｉnt ｃount; /／字符计数器ｉnt con_ｃnt; ／／消费计数器3、c.h头文件代码如下：void iｎiｔ（）; //初始化vｏid ｐ（int s）; //P操作void v（ｉｎｔ s)； //V操作void block(int s);／/阻塞函数ｖoiｄｗaｋeup（iｎt s）;//唤醒函数voｉｄcoｎｔrｏl(); /／处理机调度ｖoid proｃessor(）;//处理机执行vｏid print（); ／／打印函数voiｄｉnit(）{ /／初始化ﻩs１=ＢUF;s2＝0;ﻩp1＝（link）malloｃ(sizｅof(Pｃb));/／建立新的结点,并初始化为生产者ﻩｓtrcｐy(p1->name,"Ｐrｏducer＂）;ﻩstｒｃpy(p1-＞ｓｔａｔe,"Reａｄｙ");stｒcpy(p1-＞ｒeaｓon，"Ｎulｌ＂）;p1－>breａkｐ＝0;p1->nexｔ=ＮULL;ﻩc1=(link)malloｃ(sｉｚｅof(Ｐcｂ)）;//建立新的结点，并初始化为消费者ﻩstｒcpy（c1->ｎaｍe,＂Ｃonsumｅr＂);ﻩsｔｒｃpy(ｃ1－>ｓｔate,"Rｅａdy"）;strｃpy（ｃ１-＞reason,"Null");c1->breａｋp＝０;c1-＞nｅxt=NＵＬL;ｒeady=p1;ﻩready->nexｔ=ｃ１;／/初始化为生产进程在前，消费进程在后ﻩc1->next=NULL；b_s1=NUＬＬ;ﻩｂ_s２=NＵＬL；／/阻塞进程为NULLﻩpc=０；ﻩcoｎ_ｃnt=0; //消费计数器}voiｄ p(inｔ s){iｆ（s＝=1){ /／p(s１)s１--;ﻩﻩiｆ(s1＜0)ｂlｏｃk(1); //阻塞当前生产进程ﻩｅｌse{ﻩﻩﻩprｉｎｔｆ("\t* s１信号申请成功!\ｎ");ｒeaｄy－>breａｋp=pｃ; //保存断点ﻩ}ﻩ｝else{ ／/p(s2）s２-－;ﻩﻩif(s２＜０）ﻩｂloｃｋ（2）；/／阻塞当前消费进程ﻩﻩｅlｓe{ﻩpｒiｎtf(＂\t* s2信号申请成功!\ｎ")；ﻩﻩready-＞brｅakp＝pc; //保存断点ﻩ｝ﻩ}｝ｖｏｉd v(int ｓ){if（s＝=1){ ／/ｖ（s１）ﻩﻩs1+＋;ﻩﻩiｆ（s１<=0)ﻩﻩwakｅｕp(1); ／/唤醒生产进程ﻩﻩreaｄy－>bｒeakｐ=pc; ／/保存断点ﻩ}ﻩelsｅ{ /／ｖ(s2）s２+＋;ﻩﻩif(s2<=０)ﻩﻩwakeup(2）；／/唤醒消费进程ﻩｒeady->breakp＝pc; //保存断点ﻩ｝}voiｄ bｌock(int s）{／／阻塞函数的定义ﻩｌinｋ p;ﻩｉｎt num1=0;int num２=0;ﻩｉｆ(s==1){//生产进程ﻩﻩsｔrcpｙ(p1->state，"Blocｋ");//改变状态ﻩstrcpy(p1->reaｓon,"S1"）;／/说明原因ﻩp=b＿s１;ﻩwhile(p)｛ﻩﻩnum1++;ﻩp＝p－>nexｔ；//p的值为ＮＵLL，表示队尾ﻩ}if(!b_ｓ1)ﻩﻩｂ_ｓ1＝p1；elsｅｐ＝p１；ｐ1－>next=NＵLＬ；ﻩpriｎtf("\t＊ p1生产进程阻塞了!\n")；ﻩﻩready－>ｂreａkp=pc; //保存断点ﻩﻩrｅaｄｙ=reａdy-＞ｎext；／/在就绪队列中去掉，指向下一个ﻩﻩnｕm1＋+;ﻩ｝ﻩelｓe{//消费进程ﻩsｔｒcｐy(c1-＞stａte，"Ｂｌｏck");ﻩstrcpｙ(c１->rｅasｏn,"S2")；ﻩﻩp=b_s2;ﻩｗhｉle(ｐ){ﻩﻩｎum2++;ﻩﻩp＝ｐ-＞nｅxt;//p的值为NＵLL，表示队尾ﻩ}if(!b_ｓ2）ﻩﻩb_s２=ｃ1;elseﻩﻩｐ=ｃ1；ﻩﻩreａdy->ｂreakp=pc; ／/保存断点ﻩﻩreadｙ=ready->nexｔ;//在就绪队列中去掉，指向下一个ﻩﻩﻩﻩc1->nｅxt=NＵLL;ﻩﻩprｉntｆ("\t＊ c1消费进程阻塞了!\ｎ")；ﻩﻩnｕｍ２＋+；}ﻩpｒintf("\t* 阻塞的生产进程个数为:%d\n＂,num1);ﻩﻩpriｎtf（"\t* 阻塞的消费进程个数为:%d＼n"，ｎum2); ｝vｏid wakeｕp(int s)｛//唤醒函数的定义link p;link q＝ｒeａdy;if（s==1){ //唤醒b_s1队首进程,生产进程队列p＝b_s1;ﻩﻩｂ_s1=b_s1->next;/／阻塞指针指向下一个阻塞进程sｔｒｃpｙ（ｐ->ｓｔatｅ,"Ｒｅady");ﻩstｒcpy(p->reasｏｎ,"Nulｌ");ﻩwhile(q）／/插入就绪队列ﻩﻩq=q->nｅxｔ；q=ｐ;ﻩp-＞nｅxt=NUＬL;ﻩﻩpｒintf("\t＊ p１生产进程唤醒了!\n");ﻩ}ﻩelｓe｛/／唤醒ｂ_s2队首进程，消费进程队列ﻩp=ｂ_s2;ﻩb＿ｓ2=b_s2－＞next;／/阻塞指针指向下一个阻塞进程ﻩsｔｒｃpy(ｐ-＞stａｔe,"Reaｄｙ"）;ﻩﻩstrcpｙ（p->reason,"Nulｌ"）;ﻩﻩｗhｉlｅ（q->next)／/插入就绪队列ﻩq=q->next;ﻩq->nexｔ=p;ﻩp->neｘt＝NULL；ﻩprｉntｆ("＼t* c1消费进程唤醒了!\ｎ")；}｝vｏid conｔrol（) ／/处理器调度程序{ﻩiｎt rｄ；ﻩiｎt ｎum=0;link p＝ｒeady;if(ｒeaｄy==NUＬL) //若无就绪进程,结束rｅｔurn;whｉle(p） /／统计就绪进程个数{ｎum++；ﻩｐ=p->ｎｅxt;//最终p变为NULＬ}ﻩprintｆ（"\t＊就绪进程个数为：%ｄ\ｎ＂,ｎum);ﻩｔimｅ_ｔt;srand（(ｕnsigned) time(&ｔ））;ﻩrd＝rand(）%num；//随机函数产生随机数if(rd==１){ﻩﻩp=ready;rｅady＝reaｄy－＞next;ｒeａdy->nexｔ=p;ﻩﻩｐ->next=NULL;ﻩﻩsｔｒｃｐy(reaｄy->state，"Ruｎ＂）;ｓｔrcｐy(ｒeaｄy->nｅxt->state,"Ｒeadｙ");ﻩ}elseﻩﻩｓtrｃpy(rｅａdy->sｔate，＂Run")；ﻩpｃ＝readｙ－>bｒeakp；}void prｏｃessor(){ ／/模拟处理器指令执行ﻩiｆ(strcmp(rｅady->ｎaｍe,"Producer＂)==0) //当前进程为生产者switｃh(ｐc)｛caｓe 0://ｐroduｃｅﻩﻩprｉntf(＂\t* 生产者生产了字符%c\n＂,str[sp]);ﻩｒec_ｐ[rｐ1]=str[sp]；/／添加到生产记录ﻩ sｐ=(ｓｐ+１）%lｅn；ﻩﻩｐc++;ﻩﻩreaｄy->breaｋｐ=pc； /／保存断点ｂrｅak;ﻩｃａse 1: ／/p(s1)ﻩｐc++;ﻩp(1)；ﻩﻩﻩｂrｅａk；ﻩｃasｅ２: //pｕｔﻩbufｆer[in］=rec_ｐ［rp１］; //放到缓冲区ﻩﻩprｉntf（"\t* ％c字符成功入驻空缓存!\n",ｂｕffｅr[iｎ])；rp1+＋;ﻩﻩin=(in+1）%ＢUF;ﻩﻩｐc++；ﻩﻩｒeady->breaｋp＝ｐc; //保存断点ﻩﻩbreak;ﻩcａse 3: ／／v(ｓ２)ﻩﻩﻩpｃ++;ﻩﻩﻩｐrinｔf("\ｔ* 释放一个s2信号＼n"）;ﻩｖ（2);ﻩﻩﻩbreak;ﻩcase 4://goto０１ﻩﻩpriｎtｆ(＂＼t* 生产进程ｇoto 0 操作＼n"）;ﻩﻩpc=0；ﻩcｏuｎt－－；／/剩余字符个数减1ﻩﻩﻩpriｎｔf(＂＼ｔ＊剩余字符ｃount=%d个\n＂,counｔ）;ﻩﻩready->bｒｅakp＝ｐc; //保存断点ﻩﻩif(count<=0){ /／生产结束ﻩﻩｐrintf（"＼t* 生产者结束生产!\n＂);ﻩstrｃｐｙ(p1->sｔate，"Sｔop")；ﻩｓｔrcpｙ（p1->rｅason,"Null＂)；ﻩﻩready->ｂreakp=-1;ﻩﻩﻩﻩrｅady=ｒeady->ｎｅxt;//在就绪队列中去掉}ﻩelse ／/当前进程为消费者ﻩﻩｓwitcｈ（pc)ﻩﻩ｛ﻩcａｓe 0: //p(ｓ2)pc++;ﻩﻩp(2);ﻩﻩbreaｋ;ﻩｃase １: //ｇetﻩprｉntf（"＼ｔ＊消费者取字符！\ｎ＂); ﻩﻩtemｐ＝buffeｒ[out]；ﻩﻩouｔ=(out+1)％ＢUF;ﻩﻩpｃ+＋;ﻩﻩreadｙ->bｒeakp=pc； //保存断点ﻩﻩbｒeak；ﻩｃase 2: ／／v(s1)ﻩpc++;ﻩﻩﻩｐrintf("\ｔ＊释放一个s１\ｎ"）;ﻩv(1)；ｂrｅak;ｃaｓe ３: /／consｕｍeﻩﻩﻩprｉnｔf(＂\ｔ* 消费了字符％c\n＂，ｔeｍp)；ﻩﻩrｅc_c［rp２]＝temp;//添加到消费记录ﻩﻩrp2＋＋;ﻩcon＿cｎt++;ﻩﻩﻩｉf(con＿ｃnt>＝len）{ﻩﻩﻩstrcpy(ｃ１->stａte,＂Stop")；／/完成态ﻩﻩc1->ｂｒｅakｐ=-1;ﻩﻩreturn;ﻩﻩﻩｐc++；ﻩﻩreaｄy->bｒeakp=ｐc; ／/保存断点ﻩﻩｂｒｅaｋ;case 4: ／/goｔo0ﻩﻩprｉnｔf（"\t* 消费进程ｇoｔo 0 操作\n"）;ﻩﻩpc=0;ﻩreａdy－>breａｋp=pｃ; ／/保存断点}}voｉd priｎｔ(){int ｉ，ｊ;ｐrintf("————————生产者消费者模拟———————\n");pｒintf("* 模拟过程的字符串为:\ｔ＂);ﻩpｒｉnｔf(＂%s\n",＆str）;ﻩﻩprintｆ("* 已生产:");for(ｊ＝0;ｊ<=rp1;j+＋)ﻩpｒintf（"%ｃ",rｅc_p［j]);prinｔf（"\n* 空缓存：＂)；ﻩfor（j=rp2;j<＝rp1;j＋+)ﻩprintf（"%c＂，bｕfｆer[j])；ﻩｐriｎtf("\ｎ* 已消费:＂);foｒ(j=0;j<=rp２;j+＋)ﻩﻩprintf("%c＂,rec_ｃ［j]）;printf(＂\n———————进程控制块的信息————————\ｎ"); ﻩprinｔf(＂进程名\t\t状态＼ｔ等待原因\t断点＼ｎ");ﻩpｒinｔｆ("％s\t%ｓ＼t％s\t＼t%d\ｎ＼n＂,p1－＞ｎamｅ,p1->sｔate，p１-＞reaｓon,ｐ1->ｂｒeakｐ);pｒｉｎｔf("％ｓ\t%ｓ\t%s\t\t％d\n",c1->nａmｅ,c1->state,ｃ1-＞reasｏn,c1->breakｐ);printf("———————————————————————\n＂);prｉnｔf("1.继续０.退出＼n")；sｃanｆ(＂%d",&i);ｉf(i＝=０)｛ﻩexiｔ（0);}}4、main头文件代码如下:#inclｕdｅ "a．ｈ"#ｉnclude ＂b.h"＃inｃｌuｄe "ｃ.ｈ"ｖoid ｍaiｎ（){prinｔf("*生产者消费者模拟＼n")；ﻩprintf(＂—————————\ｎ");ﻩprｉntf（"＊请输入字符串:\n");scanf(＂%s",str); //strｉｎｇ数组存放将要产生的字符ﻩｌen=strlen(stｒ);ﻩcoｕｎt=ｌｅn; //输入字符的个数ｉｎit(）; //初始化while(con_cｎt＜len) /／消费完所有的字符为结束{sysｔeｍ("cls"); //清屏操作ﻩﻩpｒintf("—————————模拟指令流程————————\ｎ");ﻩﻩcontrol（）; //处理器调度程序ﻩpｒocessor(); //模拟处理器指令执行ﻩﻩprｉnt(); //输出显示各个信息ﻩ}ｐrｉｎtf(＂\n程序结束!＼n");}六、运行结果截图:。

操作系统设计实验报告—— PV操作学院：计算机科学技术与通信工程学院班级：计算机0501班姓名：***学号：**********指导老师：***2008年 1月18 日一、操作系统课程设计题目LINUX系统管理实践与进程控制、进程通信实现进程通信题目：桌上有一只盘子，每次只能放入3只水果。

爸爸专放苹果，妈妈专放橘子，一个儿子专等吃盘子中的橘子，一个女儿专等吃盘子中的苹果。

用P，V操作实现爸爸、妈妈、儿子、女儿进程的同步控制，橘子用orange表示，苹果用apple表示，空用empty 表示。

二、开发环境LINUX环境三、分析设计（一）实验原理1.原理：parents（包括father和mother）--> |+++|（缓冲区：存放3个水果）-->daughter和son。

Parents和daughter、son通过共享缓冲区进行通信，信号量用于对缓冲区互斥访问、对parents和daughter、son进行同步。

2.共有五个程序：control , father , mother,son,daughter.其中control是主控程序.control:实现对缓冲区的初始化,要最先执行，且只需要执行一次。

father:把一个苹果放入缓冲区：从屏幕输入一个字符串（32字节以内）。

Mother:把一个橘子放入缓冲区：从屏幕输入一个字符串（32字节以内）。

Son:从缓冲区取出一个橘子：从屏幕上输出一个字符串。

Daughter:从缓冲区取出一个苹果：从屏幕上输出一个字符串。

3.注意：信号量、共享缓冲区都是系统资源，其总个数是有上限的。

每个资源的id在系统中唯一，并且系统不会主动释放它们，所以要小心使用，及时释放。

本程序中：control在执行一次后（成功执行），信号量、共享缓冲区就会分配。

如果再执行它，control会提示资源已经分配，是否要释放它们？如果键入y(Y),则资源释放，此后执行father,mother,son,daughter都会报错。

实验二 PV操作
1．实验目的
（1）加深对进程概念的理解，明确进程和程序的区别。

（2）进一步认识并发执行的实质。

（3）验证用信号量机制实现进程互斥的方法。

（4）验证用信号机制实现进程同步的方法。

2．实验预备内容
（1）阅读课本有关进程管理以及进程同步的有关章节，对临界区和临界资源概念要清晰，充分理解信号信号量机制。

（2）阅读几种经典进程同步问题的算法并理解。

熟练掌握生产者—消费者的算法思想。

3．实验环境
（1）一台运行Windows XP操作系统的计算机。

（2）选用以C、C++、Java等任何一种语言。

4．实验时间：4个机时。

5．实验内容
（1）桌上有一空盘，允许存放一只水果。

爸爸可向盘中放苹果，也可向盘中放桔子，儿子专等吃盘中的桔子，女儿专等吃盘中的苹果。

规定当盘空时一次只能放一只水果供吃者用，请用P、V原语实现爸爸、儿子、女儿三个并发进程的同步。

分析在本题中，爸爸、儿子、女儿共用一个盘子，盘中一次只能放一个水果。

当盘子为空时，爸爸可将一个水果放入果盘中。

若放入果盘中的是桔子，则允许儿子吃，女儿必须等待；若放入果盘中的是苹果，则允许女儿吃，儿子必须等待。

本题实际上是生产者-消费者问题的一种变形。

这里，生产者放入缓冲区的产品有两类，消费者也有两类，每类消费者只消费其中固定的一类产品。

（2）请用PV操作实现司机和售票员的同步。

《V.F.P原理》实验报告实验报告一Visual Foxpro基础知识1.VFP的启动与退出。

启动：在桌面单击“开始|程序|Microsoft Visual FoxPro6.0|Microsoft Visual FoxPro6.0”，在弹出的窗口中单击“关闭此屏”。

退出：单击右上角的或单击“文件|退出”2.熟悉VFP用户界面。

标题栏：第一行显示应用程序的名称。

菜单栏：第二行显示Microsoft Visual FoxPro6.0的系统主菜单。

常用工具栏：第三行。

状态栏：最下一行。

主窗口：工具栏和状态栏之间的空白处。

命令窗口：主窗口中的子窗口，用于输入命令。

3.练习工具栏的设置与自定义工具栏，设置一个“工资管理”用户自定义工具栏，要求包括常用的基本按钮。

在常用工具栏空白处单击右键，选择“工具栏…”，在弹出的窗口中选择“新建”，将工具栏命名为“工资管理”，单击“确定”，选择常用工具后单击“关闭”。

4.创建项目文件——工资管理.PJX。

单击“文件|新建”，在“文件类型”中选择“项目”，单击“新建文件”按钮，将文件命名为“工资管理”，点击“保存”。

5.设定默认工作路径。

单击“工具|选项”，选择“文件位置”选项卡，点击“默认目录”“修改”打钩“使用默认目录”选项，点击“”选择默认目录，设置好后点击“确定”。

实验报告二Visual FoxPro语言基础1.练习6种常量的赋值，区分各自的规定。

6种常量：数值型、字符型、日期型和日期时间型、逻辑型和货币型。

数值型常量：包括带小数点常量和不带小数点的常量。

字符型常量：用单引号、双引号、方括号等定界符括起来的数据。

日期型常量和日期时间型常量：必须用一对“{ }”将数据括起来。

货币型常量，如：$123.056。

2.练习内存变量赋值，分清格式1与格式2的区别:内存变量是一种独立于表而与内存有关的变量，它用以存放数据处理过程中的常量、中间结果或最终结果。

它分为用户自定义的内存变量和系统内存变量。

实验一 P、V原语应用分析1、实验目的和要求（1）了解P、V操作的原理；（2）了解Windows操作系统中P、V操作的实验函数；（3）P、V操作的应用。

实验类型：验证性实验2、实验原理（1）Windows操作系统中P操作对应的函数是：WaitForSingleObject()，了解此函数的功能；（2）Windows操作系统中V操作对应的函数是：ReleaseSemaphore()，了解此函数的功能；（3）实现P、V操作。

3、实验一（实验一、二任选一个）1）内容及步骤有两个线程hThread1和hThread2共同使用一个缓冲区资源buffer，线程hThread1负责向buffer中写入字符，线程hThread2负责从buffer中读取字符，并显示出来。

这样，线程hThread1对缓冲区buffer的写操作Write()和线程hThread2对缓冲区buffer的读操作Read()就需要互斥使用缓冲区资源buffer 了。

为了让Write()每次写入的字str[i]（i=0..4）一定能被唯一地Read()一次，需要把缓冲区buffer的使用看做对两个资源的操作：缓冲区buffer满和缓冲区buffer空。

这样，需要定义两个信号量semaphore1和semaphore2，分别控制对“缓冲区buffer满”和“缓冲区buffer空”这两个资源的互斥使用。

只有缓冲区空时可以Write()，缓冲区满时可以Read()。

2）实验源程序代码#include<windows.h>#include<iostream.h>// 定义两个线程函数Write()和Read()// Read()、Write()函数分别使用VC++的P、V操作WaitForSingleObject()和ReleaseSemaphore()DWORD WINAPI Write(LPVOID lpParameter);DWORD WINAPI Read(LPVOID lpParameter);// 缓冲区资源unsigned char buffer;// 两个信号量，分别使用缓冲区buffer的两个资源：满和空// semaphore1 表示缓冲区buffer满，初始值为0，最大值为1// semaphore2 表示缓冲区buffer空，初始值为1，最大值为1HANDLE semaphore1;HANDLE semaphore2;//线程句柄HANDLE hThread1;HANDLE hThread2;void main(){// buffer清空buffer=' ';// 创建信号量semaphore1=CreateSemaphore(NULL,0,1,NULL);semaphore2=CreateSemaphore(NULL,1,1,NULL);// 创建线程hThread1=CreateThread(NULL,0,Write,NULL,0,NULL);hThread2=CreateThread(NULL,0,Read,NULL,0,NULL);// 在子线程执行完前主线程不能退出，否则显示结果异常Sleep(10000);// 关闭句柄CloseHandle(Write);CloseHandle(Read);// 释放信号量CloseHandle(semaphore1);CloseHandle(semaphore2);}// 线程1对应的p函数实体：缓冲区buffer写操作DWORD WINAPI Write(LPVOID lpParameter){unsigned char str[6]="Hello";int i=0;for (i=0;i<5;i++){// 等待缓冲区空WaitForSingleObject( semaphore2, INFINITE );// 缓冲区空时，向缓冲区写入数据buffer=str[i];// 通知缓冲区满ReleaseSemaphore( semaphore1, 1, NULL );}return 0;}// 线程2对应的V函数实体：缓冲区buffer读操作DWORD WINAPI Read(LPVOID lpParameter){int i=1;unsigned char c;for (i=1;i<=5;i++){// 等待缓冲区满WaitForSingleObject( semaphore1, INFINITE);// 从缓存buffer获取数据c=buffer;// 输出从缓冲区buffer取出的数据cout<<c;// 通知缓冲区空ReleaseSemaphore( semaphore2, 1, NULL );}// 回车换行cout<<endl;return 0;}5、实验二（实验一、二任选一个）桌上有一空盘，允许存放一只水果。

广东技术师范学院实验报告实验P．Ｖ操作实验项目名称：生产与消费一、实验目的了解并掌握进程的同步和互斥。

二、实验要求1.分别改造P操作和V操作及生产、消费程序；2.在main（）中利用循环通过相关的控制量，分别激活生产者和消费者；3.为了方简单起见，生产者和消费者只对单缓冲区进行操作，如：生产者将数值“1”填人缓冲区，而消费者将数值“0”填人缓冲区。

三、实验内容选用C语言编写程序，利用P．Ｖ操作解决单生产者和单消费者问题。

四、算法描述建立函数void producer(int &t)和void consumer(int &e)然后通过主函数int full=0; 满缓冲区数目int empty=1; 空缓冲区的数目int a[5]; 作为货架1表示有货，0表示没货void producer()：若empty>0,即有空位，可以生产产品上架，执行p(empty),v(full)否则输出货架满void consumer()：若full>0.即架上有产品可消费，执行p(full),消费产品后，执行v(empty) 主函数void main(){srand((unsigned)time(NULL));while(1){Sleep(1500);int n=rand()%2; 利用随机函数产生启动生产或者是消费函数的命令int m=rand()%1000; 用于结束生产if(m>950) 若大于950 生产停止{printf("\n生产停止！！！······\n");break;}switch(n){case 0: producer();break; 启动生产case 1: consumer();break; 启动消费}}五、源程序#include<time.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<windows.h>int full=0;//满缓冲区int empty=1;//空缓冲区int a[5]={0};//生产函数void producer(){int i=0;if(empty>0){printf("生产了一个产品...\n\n");empty--;printf("超市上架产品...\n\n");a[i]=1;i=(i+1)%5;full++;}else{printf("超市货架满...\n\n");}}//消费函数void consumer(){int j=0;while(j>=10&&a[j]==1)j++;if(full>0&&j<5){a[j]=0;full--;printf("消费了一个产品...\n\n");empty++;}else{printf("请等待产品上架...\n\n");}}//主函数void main(){srand((unsigned)time(NULL));while(1){Sleep(1500);int n=rand()%2;int m=rand()%1000;if(m>990){printf("\n生产停止！！！······\n");break;}switch(n){case 0: producer();break;case 1: consumer();break;}}}}}六、结果与分析这是其中的一部分，下面演示下不成功的情况，就是把p(mutex)和p(empty)换下位置。

计算机PV操作系统总结计算机PV操作系统总结一：概述1.1 引言在计算机系统中，操作系统是一种重要的软件组件，负责管理和协调计算机硬件与软件资源，提供用户和其他软件的接口，以实现计算机系统的正常运行和高效利用。

本文档总结了PV操作系统的基本原理、功能模块及其应用。

1.2 目的本文档旨在介绍PV操作系统的核心概念以及其在计算机系统中的作用，为开发人员和用户提供一个全面的参考。

二：PV操作系统的基本原理2.1 进程管理2.1.1 进程概念2.1.2 进程调度2.1.3 进程同步2.1.4 进程通信2.2 内存管理2.2.1 内存分配2.2.2 虚拟内存2.2.3 内存保护2.3 文件系统管理2.3.1 文件组织2.3.2 文件存储2.3.3 文件操作2.4 设备管理2.4.1 设备概念2.4.2 设备分配2.4.3 设备驱动三：PV操作系统的功能模块3.1 用户界面3.1.1 命令行界面3.1.2 图形用户界面3.2 系统调用接口3.2.1 系统调用类型3.2.2 系统调用的实现3.3 文件系统3.3.1 文件管理3.3.2 目录管理3.3.3 文件权限控制3.4 进程管理3.4.1 进程创建与撤销3.4.2 进程调度算法3.4.3 进程通信方式3.5 内存管理3.5.1 内存分配策略3.5.2 空间置换算法3.5.3 虚拟内存管理3.6 设备管理3.6.1 设备驱动程序3.6.2 设备分配策略3.6.3 设备中断处理四：PV操作系统的应用领域4.1 个人计算机4.2 服务器系统4.3 嵌入式系统4.4 移动设备附件：1. PV操作系统示例代码2. PV操作系统用户手册法律名词及注释：1. 版权：法律规定的对原创作品的独占权利。

2. 许可证：一种法律许可文件，允许使用者在符合某些条款和条件的情况下使用特定的软件或作品。

3. 用户协议：一种法律文件，规定了软件或服务的使用条款和条件，用户使用软件或服务前需要同意并接受这些条款和条件。

计算机科学与通信工程学院操作系统课程设计报告题目：linux系统下实现PV操作班级：软件工程1401姓名:学号： 3指导老师：2016年12月27日目录一、实验题目 (3)二、实验目的和要求 (3)三、环境配置 (4)四、设计思路 (6)五、代码实现 (8)六、总结 (17)一、实验题目1.Linux 系统简单使用（1）认识Linux（2）ubuntu安装（3）终端的简单使用（4）python3.5.2源码安装2.多线程和多进程同步方法解决水果分配问题：水果分配的问题：桌上有一只盘子，每次只能放入5只水果。

爸爸专放苹果，妈妈专放橘子，一个儿子专等吃盘子中的橘子，一个女儿专等吃盘子中的苹果.用P，V操作实现爸爸、妈妈、儿子、女儿进程的同步控制。

补充：设有两个篮子，分别有若干个苹果或橘子，爸爸和妈妈将每次从水果篮子中拿出一个水果放入水果盘中，儿子女儿则挑选各自喜欢的水果。

（1）分析问题，写出伪代码（2）线程实现（3）进程实现二、实验目的和要求1.认识和学会使用linux系统：Linux 是一种可以在PC机上执行的类似UNIX的操作系统，是一个完全免费的操作系统。

1991年，芬兰学生Linus Torvalds开发了这个操作系统的核心部分，因为是Linus 改良的minix系统，故称之为Linux.2.理解线程和进程的互斥和同步原理：同步是操作系统级别的概念,是在多道程序的环境下，存在着不同的制约关系，为了协调这种互相制约的关系，实现资源共享和进程协作，从而避免进程之间的冲突，引入了进程同步。

进程互斥是间接制约关系。

当一个进程进入临界区使用临界资源时，另一个进程必须等待。

只有当使用临界资源的进程退出临界区后，这个进程才会解除阻塞状态。

3.使用信号量和互斥量解决问题：通过设置一个表示资源个数的信号量S，通过对信号量S的P和V操作来实现进程的的互斥。

通过设置一个表示资源个数的信号量S，通过对信号量S的P和V操作来实现进程的的互斥。