操作系统作业:米家龙的BarberShop模拟
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更新于2024-08-05
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"米家龙提交的第4次操作系统书面作业,内容涉及BarberShop问题、Customer类、sleepUtilities类以及测试创建。作业中包含了并发控制的实现,使用了TestAndSet原语来模拟信号量操作,如wait()和signal()函数,并且呈现了一个BarberShop问题的解决方案,包括椅子状态的枚举和静态变量的使用。"
在操作系统中,BarberShop问题是一个经典的并发控制问题,通常用于展示同步机制的重要性。在这个问题中,一个理发师在没有顾客时会睡觉,当有顾客到来时,如果所有椅子都满了,顾客会离开,否则理发师会为顾客服务。作业中的代码旨在模拟这一场景,实现并发控制以防止数据竞争和其他异常情况。
1. **BarberShop 类**:这是模拟理发店场景的核心类,包含椅子数量(chairNum)、理发师状态(barber)和椅子状态数组(chairState)。静态常量定义了椅子可能的状态,如FULL(已占用),EMPTY(空闲),OCUPIED(正在被使用),SLEEPING(理发师在休息),DONE(服务完成),以及WAITED(顾客等待)。
2. **Customer 类**:虽然未给出具体代码,但Customer类通常代表进入理发店的顾客,它们需要与BarberShop交互,可能包含进入、等待或离开等方法。
3. **sleepUtilities.java**:这部分可能是实现线程睡眠或其他同步原语的工具类。在Java中,通常使用Thread.sleep()方法使线程暂停一段时间,或者使用wait()和notify()方法进行线程间的通信。然而,这里使用了TestAndSet操作,这是一种原子性的位操作,用于实现锁或其他同步机制。
4. **并发控制**:作业中的并发控制主要体现在wait()和signal()函数上,它们类似于操作系统中的信号量操作。wait()函数模拟了进程等待信号量的过程,而signal()函数用于释放信号量并可能唤醒等待的进程。TestAndSet操作在这里起到了原子锁的作用,确保了在多线程环境下的正确性。
5. **测试创建**:作业的最后部分可能涉及到编写测试用例,以验证BarberShop问题的解决方案是否正确。这通常包括模拟不同数量的顾客和椅子,检查理发师的行为,以及验证是否有不正确的状态转换发生。
这个作业深入探讨了并发编程和同步机制,通过解决BarberShop问题,学生可以更好地理解如何在多线程环境中避免竞态条件和死锁,以及如何有效地管理系统资源。同时,TestAndSet原语的使用也展示了低级同步技术在高级编程中的应用。
2022-08-03 上传
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