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1、专业课程设计 I学生班级： B090402 任课教师：黄海平 专业课程：操作系统、微机原理与接口技术 （含汇编语言 ）、 Java 语言程序设计、编译原理、计算机图形学、数据结构与算法 课题考察形式：第一题为必做题 +（在二、三、四、五、六、七题中 ） 选做 1 题（选做规则：每题选择人数不能多于 8 人，不能少于 4 人） 上机时间地点：第 9-10 周（2012.4.16-2012.4.26），每周一周四下 午 13:45 16:10，教五楼 501 室，不得缺席一、必做题：1、课题名称教师对学生的项目评分进程的同步与互斥2、课题描述在一个班上有 S 个学生。每个学生都要做一个项目，每一个
2、项目由 K 个老 师一起评分。总共有 M 个老师。每个老师最多给 N 个项目评分。其中， S*KD。每一个学生的项目由K个老师共同来 检查。在T分钟的时间段内，学生可以在任何时间进入教室 （random）,除了在 最后的D分钟内。所有的老师一直保持工作状态直到他检查完 N个项目或者是 T分钟过去后。T分钟过去后，所有的老师和同学都必须离开教室。另外，在 T 分钟结束前的 D 分钟内 （即在最后的 D 分钟内 ），如果有任何老师或者是学生都 处在没有任务的状态下，都必须离开教室，因为已经没有时间让他完成任务了 （因为一个项目检查的时间是整整 D 分钟）。该课题主要考察操作系统中 PV 操作知识点
3、，涉及到多进程管理和死锁的 相关知识。3、具体过程当一个学生进入教室后， 他立即开始找 K 个没有任务的老师 (一次找一个老 师，假如没有空闲的老师， 则等到有老师为止 )，找齐 K 个老师之后给老师检查， 然后离开教室。刚开始每一个老师都是处于空闲状态直到他被学生找到，被学 生找到后只能等待，直到学生找齐 K 个老师(在等待学生找其他老师的时间里， 他是不能接受其他同学检查作业的请求的 )，当学生找齐 K 个老师后，老师们执 行完检查任务，然后重新变成空闲状态。每个老师在总共检查了 N 个学生的作 业后，离开教室。注意，并不保证所有的学生都在 T 分钟的时间段内完成了检查，还要注意 不能发生
4、死锁问题。4、基本要求 用一个程序来模拟上面描述的作业检查过程。每一个学生和每一个老师应 该用不同的线程来完成。可以选用 C、C+和Java作为开发语言，但是考虑到 专业课程设计I的实验大纲，请尽可能使用Java语言。5、提高要求(1) 考虑到跨平台的特性，请尽量使用 posix 线程标准 (采用该标准有额外 的加分 ) ；(2) 实现良好的图形用户界面；(3) 在程序演示过程中能清晰的展示多个学生线程和多个老师线程的同步 和互斥流程。6、作答提示(1) 学生线程和老师线程一个学生线程执行下面的步骤：(1) 选择一个进入的时间 (random()%(T-D)minutes ；(2) 进入教室；
5、(3) 选择 K 个空闲的老师，若找不齐，则等待；(4) 找齐后，做 D 分钟的检查；(5) 检查完毕离开教室。一个老师线程执行下面的步骤：(1) 在教室中空闲；(2) 直到被一个学生选择后等待(所有K个老师聚集);(3) 等待结束项目检查开始；(4) 做 D 分钟的项目检查；(1) (4)步骤重复 N 次,(5) N 次检查完毕或者 T 分钟时间到，离开教室。(2) 注意事项(1) 在剩余时间小于 D 时，一个已创建的学生线程只能执行第 (5)步，不能 再创建新的学生线程；(2) 在剩余时间小于 D 时，一个老师进程只能在执行 (3) (4)步或者直接执 行第 (5)步；(3) 对于所有合理
6、的 S, M, K, N, T, D 数值(这些数必须都是正整数并且满足 条件：S*KD)，你的程序都能够运行成功；(4) 你的程序对所有的时间安排策略都必须运行成功。例如不管线程的相 对速度，例如要把握好sleep的毫秒数；(5) 在每一个线程的生命周期内，每一步都要有一个合理的说明信息，来 表明这个线程中包括哪个老师，哪个学生，进行到什么程度了；(6) 要特别注意防范死锁问题的发生。 以上六点都是最后评分的要点。7、测试用例 (注：仅供参考，不作为程序实现的标准格式 )说明信息的格式提供如下：S=5 M=3 K=2 N=3 T=150 D=200 student 0: starts pan
7、icking0 student 1: starts panicking0 student 2: starts panicking0 student 3: starts panicking0 student 4: starts panicking0 marker 0: enters lab0 marker 1: enters lab0 marker 2: enters lab14 student 0: enters lab14 marker 0: grabbed by student 0 (job 0)14 marker 1: grabbed by student 0 (job 0)14 stu
8、dent 0: starts demo35 student 0: ends demo35 student 0: exits lab (finished)35 marker 1: finished with student 0 (job 0)35 marker 0: finished with student 0 (job 0)38 student 2: enters lab38 marker 2: grabbed by student 2 (job 2)38 marker 1: grabbed by student 2 (job 2)38 student 2: starts demo54 st
9、udent 4: enters lab54 marker 0: grabbed by student 4 (job 4)59 student 2: ends demo59 student 2: exits lab (finished)59 marker 2: finished with student 2 (job 2)59 marker 2: grabbed by student 4 (job 4)59 marker 1: finished with student 2 (job 2)59 student 4: starts demo80 student 4: ends demo80 stu
10、dent 4: exits lab (finished)80 marker 2: finished with student 4 (job 4)80 marker 0: finished with student 4 (job 4)96 student 3: enters lab96 marker 1: grabbed by student 3 (job 3)96 marker 2: grabbed by student 3 (job 3)96 student 3: starts demo117 student 3: ends demo117 student 3: exits lab (fin
11、ished)117 marker 1: finished with student 3 (job 3)117 marker 1: exits lab (finished 3 jobs)117 marker 2: finished with student 3 (job 3)117 marker 2: exits lab (finished 3 jobs)127 student 1: enters lab127 marker 0: grabbed by student 1 (job 1)131 student 1: exits lab (timeout, time2基本要求：(1) 计算结果正确
12、；(2) 程序运行良好，演示清晰提咼要求：能实现图形化的显示。3、参考书目1孙力娟等微型计算机原理与接口技术M.北京：清华大学出版社,2008.2徐建民等.汇编语言程序设计M.北京：电子工业出版社,2005.四、选做题3:1、课题名称Java语言实现一个嵌入网页执行的小 Applet2、课题内容和要求实现一个有声音、图像和文字的小 Applet嵌入网页中执行。基本要求：(1)该Applet必须是个性化的，包含了你个人的信息(例如姓名、学号)，能 体现个人的兴趣爱好等主题，与你自身主题无关的Applet 一律认为是抄袭；该Applet能够实现丰富的图文素材，而不是单一的枯燥的简单例子；(3) 程序运行良好，界面清晰。提咼要求：(1) 在Applet中实现个性化小游戏或者动画功能；(2) 圭寸装成为 JSP (Java Server Page)3、参考书目1 王汝传.Java语言程序设计基础M.成都：成都科技大学出版社，1998.2 张孝祥.Java就业培训教程M.北京：清华大学出版社,2003.
