[键入文字] “操作系统原理”课程设计 BX090709吴沛儒
4、 思考题的解答和讨论
? 在程序中为什么要创建三个线程？
为了进一步提高系统的并行处理能力，在程序中加入线程，使处理机并行处理多线程。
? 在ubuntu系统运行程序时为什么要输入-lpthread？
Lpthread是一个库，在linux操作系统编程时要用到这个库。就像使用pow等数学计算函数需要用到math.h。
? Semaphore这个库是做什么用的？
在这个程序中这个库是十分重要的，semaphore是信号量库。用以执行PV操作。
四、
《操作系统》课程设计小结（收获、不足与建议）
当我在回首这一个星期的时候，不因虚度光阴而悔恨，也不因碌碌无为而羞耻。我想，
这可能是我一学期中最丰富而有意义的一个星期了。
从大一开始我的理论知识就比实践知识好的多，每门课都如此，实训是我最头疼的一
件事。课本上记得很牢的东西到了实际操作的时候感觉都用不上，做个实验就手忙脚乱的。所以我感觉，这个星期的课设不仅学到了在理论课上学不到的知识，更是让我对自己的实践操作有了信心。
本次课程设计的题目之一是用“死锁”来处理车辆行驶的问题，其中用到了理论课中
学过的死锁和资源分配的东西。操作系统的基本特征是并发和共享，系统允许多个进程并发执行，并且共享系统的软、硬件资源。为了最大限度的利用计算机系统的资源，操作系统应采用动态分配的策略，但是这样就容易因资源不足，分配不当而引起“死锁”。死锁是指系统中若干个进程相互“无知地”等待对方所占有的资源而无限地处于等待状态的一种僵持局面，其现象是若干个进程均停顿不前，且无法自行恢复。死锁是并发进程因相互制约不当而造成的最严重的后果，是并发系统的潜在的隐患。一旦发生死锁，通常采取的措施是强制地撤销一个或几个进程，释放它们占用的资源。这些进程将前功尽弃，因而死锁是对系统资源极大的浪费。
预防死锁的策略有两种：资源预先分配策略和资源有序分配策略。本实验主要使用资
源有序分配策略来预防死锁。但这种策略也是有缺点的，它限制了进程对资源的请求，而且资源的编号较困难；同时暂时不用的小编号的资源需先申请，加长了它的占用时间。
因为这个课题的源代码在实验书上都有的，所以在程序的调试和运行上我没有发现什
么大问题。而是更加巩固了理论知识中的死锁问题，尤其是其中的银行家算法。
银行家算法作为一个避免死锁发生的重要算法为我们所熟知，当新进程进入系统时，
它必须说明对各类资源类型的实例的最大需求量。仅当申请者可以在一定时间内无条件地归还它所申请的全部资源时，才能把资源分配给它。人无完人，程序也如此，即使是这样周密的算法也有一定的缺陷，银行家算法的主要问题是，每个进程必须事先知道资源的最大需求量，而且在系统运行时，考查每个进程对各类资源的申请需花费较多的时间。而且这种算法过于谨慎，花销较大。
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。我们对操作系统的学习还有很长的路要走，死锁
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只是其中的一小部分。重要的是，我在实训的这种里学到了这样的一种精神，一种知难而上，相信努力和付出能够带来好的结果的精神。这种精神比刻板的知识点更加重要，能够指引我走向更宽阔的明天。
五、 附录
程序源代码：
#include
#define Max 5
pthread_t E[Max]; pthread_t W[Max]; pthread_t S[Max];
pthread_mutex_t s1; pthread_mutex_t s2; pthread_mutex_t s3; pthread_mutex_t s4; int i;
void *s(void *a1)
{
pthread_mutex_lock(&s1); printf(\ sleep(2);
pthread_mutex_lock(&s2); printf(\ sleep(2);
pthread_mutex_unlock(&s1); pthread_mutex_lock(&s3); printf(\ sleep(2);
pthread_mutex_unlock(&s2); printf(\ printf(\ sleep(2);
pthread_mutex_unlock(&s3); }
//车辆最大数目 //E方向的线程 //W方向的线程 //S方向的线程 //C处的互斥信号 //B处的互斥信号 //A处的互斥信号 //D处的互斥信号
//用于方便动态显示行驶信息的
//S方向
//相当于PV原语中的P操作
//方便观察
//相当于PV原语中的V操作
//一辆S方向上的车已经通过
[键入文字]
void *e(void *a2) {
pthread_mutex_lock(&s2); printf(\ sleep(2);
pthread_mutex_lock(&s3); printf(\ sleep(2);
pthread_mutex_unlock(&s2); pthread_mutex_lock(&s4); printf(\ sleep(2);
pthread_mutex_unlock(&s3); printf(\ printf(\ sleep(2);
pthread_mutex_unlock(&s4); }
void *w(void *a3) {
pthread_mutex_lock(&s1); pthread_mutex_lock(&s4); printf(\ sleep(2);
printf(\ sleep(2);
pthread_mutex_unlock(&s4); printf(\ printf(\ sleep(2);
pthread_mutex_unlock(&s1); }
int main(int argc,char *argv[]) {
int c;
“操作系统原理”课程设计
//E方向
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//W方向
//记录输入的数值
printf(\ printf(\ printf(\ scanf(\ if( c > Max ) {
//c不能大过MAX
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printf(\ exit(1); }
int i1 = pthread_mutex_init(&s1,NULL); if(i1 != 0) {
printf(\ exit(1); }
int i2 = pthread_mutex_init(&s2,NULL); if(i2 != 0) {
printf(\ exit(1); }
int i3 = pthread_mutex_init(&s3,NULL); if(i3 != 0) {
printf(\ exit(1); }
int i4 = pthread_mutex_init(&s4,NULL); if(i4 != 0) {
printf(\ exit(1); }
for(i = 0;i < c; i++) {
pthread_create(&W[i],NULL,(void *)w,(void *)(i + 1)); pthread_create(&E[i],NULL,(void *)e,(void *)(i + 1)); pthread_create(&S[i],NULL,(void *)s,(void *)(i + 1)); sleep(5); } //销毁线程
for(i = 0; i < c; i++) {
pthread_join(W[i],NULL); pthread_join(E[i],NULL); pthread_join(S[i],NULL); } exit(0); }
//分别创建c个W方向、E方向、S方向上的线程
//初始化互斥信号量
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运行结果:
Wpr@ubuntu:~$ ./deadlock2
This program will help you let cars cross this T crossing. Suppose that there are same quantity of cars in three derections. Please input the integer number,less than 5:2 W 1 enter D E 1 enter B E 1 enter A W 1 enter C W 1 leave C !!!W finished one E 1 enter D E 2 enter B E 2 leave D !!!E finished one S 2 enter C E 2 enter A E 2 enter D S 2 enter B E 1 leave D !!!E finishes one S 1 enter A S 1 leave A !!!S finished one W 1 enter D W 1 enter C W 2 leave C !!!W finished one S 2 enter C S 2 enter B S 2 enter A S 2 leave A !!!S finished one Wpr@ubuntu:~$