操作系统实验:线程同步模拟司机与售票员协同
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更新于2024-08-04
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"操作系统实验,使用两个线程模拟汽车司机与售票员的协同工作,通过信号量和PV操作实现同步"
实验主要围绕操作系统中的进程同步和互斥问题展开,采用经典的操作系统原语——P操作(Wait)和V操作(Signal),以及信号量机制来解决。在这个实验中,我们关注的是一个简单的生产者-消费者问题变体,即司机和售票员的协作。
1. **实验背景与目标**
实验旨在帮助学生理解如何利用P、V操作实现进程间的同步与互斥,并通过C语言编程实现信号量操作。实验还要求加深对临界区和生产者-消费者问题的理解。
2. **信号量与PV操作**
- **信号量(Semaphore)**:是用于控制多个进程或线程对共享资源访问的一种同步机制,可以是整型变量,表示可以并发访问资源的数量。
- **P操作(Wait/Decrement)**:当进程进入临界区时,会执行P操作,使信号量减1。若信号量值小于等于0,则进程被阻塞,等待其他进程唤醒。
- **V操作(Signal/Increment)**:当进程离开临界区时,执行V操作,使信号量加1。如果信号量值小于其最大值,那么唤醒一个被阻塞的进程。
3. **实验内容**
实验中,司机和售票员由两个线程分别代表。设定两个信号量`driver semaphore`和`seller semaphore`,初始值分别为1,表示司机和售票员可以各执行一个操作。
- 司机线程:
- 停车(V操作,增加信号量,通知售票员可以开门)
- 等待售票员通知(P操作,减信号量,检查是否可以关门)
- 售票员线程:
- 开门(P操作,检查是否可以开门)
- 关门(V操作,通知司机可以开车)
4. **实验环境**
实验在Ubuntu 64位操作系统环境下进行,使用VMware虚拟机,配备特定的硬件配置和软件工具,如串口调试软件RS-422,以及C++代码编辑和编译环境。
5. **程序代码**
程序代码应该包含初始化信号量、定义线程函数(司机和售票员的逻辑)、主函数中创建线程并执行P、V操作的逻辑。然而,由于提供的部分内容不完整,具体的代码实现未给出。
6. **实验结果与分析**
实验的结果通常包括程序运行的输出和对结果的分析,这部分内容未在摘要中提供。实际的实验报告会包含程序运行的实际输出,以及对司机和售票员线程如何正确同步和互斥执行的解释。
通过这个实验,学生能够直观地理解信号量和PV操作在实际问题中的应用,以及它们如何确保进程间的正确协作,避免竞态条件和死锁的发生。这对于深入理解操作系统原理,尤其是并发控制和同步机制,具有重要意义。
2011-05-31 上传
2020-07-11 上传
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2019-01-16 上传
2022-11-07 上传
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2023-06-09 上传
Ph丶Truth
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