操作系统生产者和消费者问题.doc

生产者-消费者问题是一个经典的进程同步问题，已经属于化石级别的了。该问题最早由Dijkstra提出，用以演示他提出的信号量机制。要求设计在同一个进程地址空间内执行的两个线程。生产者线程生产物品，然后将物品放置在一个空缓冲区中供消费者线程消费。消费者线程从缓冲区中获得物品，然后释放缓冲区。当生产者线程生产物品时，如果没有空缓冲区可用，那么生产者线程必须等待消费者线程释放出一个空缓冲区。当消费者线程消费物品时，如果没有满的缓冲区，那么消费者线程将被阻塞，直到新的物品被生产出来。 要求设计并实现一个进程，该进程拥有一个生产者线程和一个消费者线程，它们使用N个不同的缓冲区（N为一个自定义的确定的数值，例如N=32）。需要使用如下信号量： 一个互斥信号量，用以阻止生产者线程和消费者线程同时操作缓冲区列表； 一个信号量，当生产者线程生产出一个物品时可以用它向消费者线程发出信号； 一个信号量，消费者线程释放出一个空缓冲区时可以用它向生产者线程发出信号；看代码吧：/pv操作：生产者与消费者经典问题/author:leaf#include #include #include #include #include #define M 32 /*缓冲数目*/#define P(x) sem_wait(&x)#define V(x)sem_post(&x)int in = 0; /*生产者放置产品的位置*/int out = 0; /*消费者取产品的位置*/int buffM = 0; /*缓冲初始化为0， 开始时没有产品*/sem_t empty_sem; /*同步信号量，当满了时阻止生产者放产品*/sem_t full_sem; /*同步信号量，当没产品时阻止消费者消费*/pthread_mutex_t mutex; /*互斥信号量， 一次只有一个线程访问缓冲*/*output the buffer*/void print()int i;for(i = 0; i M; i+)printf(%d , buffi);printf(n);/* *producer */void *producer()for(;)sleep(1);P(empty_sem);pthread_mutex_lock(&mutex);in = in % M;printf(+)produce a product. buffer:);buffin = 1; print(); +in;pthread_mutex_unlock(&mutex);V(full_sem); /* *consumer*/void *consumer()for(;)sleep(2);P(full_sem);pthread_mutex_lock(&mutex);out = out % M;printf(-)consume a product. buffer:);buffout = 0;print();+out;pthread_mutex_unlock(&mutex);V(empty_sem);void sem_mutex_init()/* *semaphore initialize */int init1 = sem_init(&empty_sem, 0, M);int init2 = sem_init(&full_sem, 0, 0); if( (init1 != 0) & (init2 != 0) printf(sem init failed n);exit(1);/* *mutex initialize */int init3 = pthread_mutex_init(&mutex, NULL);if(init3 != 0)printf(mutex init failed n);exit(1);int main()pthread_t id1;pthread_t id2;int i;int ret;sem_mutex_init();/*create the producer thread*/ret = pthread_create(&id1, NULL, producer, NULL);if(ret != 0)printf(producer creation failed n);exit(1);/*create the consumer thread*/ret = pthread_create(&id2, NULL, consumer, NULL);if(ret != 0)printf(consumer creation failed n);exit(1);pthread_join(id1,NULL);pthread_join(id2,NULL);exit(0);程序执行结果：其中1表示已经生产出的产品，1的个数就代表已生产出的产品个数。