实验二生产者与消费者讲解.ppt

操作系统原理实验;实验二 进程的互斥与同步（生产者与消费者问题）;本实验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。 生产者线程生产物品时，若无空缓冲区可用，生产者线程必须等待消费者线程释放出一个空缓冲区；消费者线程消费物品时，若缓冲区为空，消费者线程将被阻塞，直到新的物品被生产出来。;本实验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为一个确定的数值，例如N=32）。需要使用如下信号量： l?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； l? 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； l? 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；;线程创建;线程创建;ExitThread 函数功能：该函数结束一个线程。 函数原型： VOID ExitThread( DWORD dwExitCode ); 参数： dwExitCode：定义调用线程的退出代码。使用GetExitCodeThread函数来检取一个线程的退出代码。 返回值：无。 ;函数功能：该函数创建有名或无名的互斥对象。 函数原型： HANDLE CreateMutex( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpMutexAttributes， BOOL bInitialOwner, LPCTSTR lpName )；;函数功能：该函数释放指定互斥对象。 函数原型： ReleaseMutex(HANDLE hMutex)； 参数： hMutex：互斥对象句柄。为CreateMutex或OpenMutex函数的返回值。 返回值： 如果函数调用成功，则返回值是非零值；如果函数调用失败，则返回值为0。;函数功能：测试指定对象是否有信号或超时。 函数原型： DWORD WaitForSingleObject( HANDLE hHandle，DWORD dwMilliseconds)； 参数： hHandle：等待对象句柄。 dwMilliseconds：指定以毫秒为单位的超时间隔。 返回值： 如果函数调用成功，返回值表明引起函数返回的事件。 如果函数调用失败，返回值是WAIT_FAILED。;函数功能：该函数是创建一个有名或者无名信号对象。 函数原型： HANDLE CreateSemaphore( LPSECURITY_ATTRIBUTES lpAttributes, LONG lInitialCount, LONG lMaximumCount, LPCTSTR lpName); 返回值： 如果成功就传回一个handle，否则传回NULL。;函数功能：该函数将指定信号对象的计数增加一个指定的数量。 函数原型： ReleaseSemaphore( HANDLE hSemaphore, LONG lReleaseCount, LPLONG lpPreviousCount); 返回值： 如果成功，则传回TRUE。否则传回FALSE。;进程的互斥与同步。编写一段程序，模拟生产者和消费者线程，实现进程的互斥与同步。 利用VC++6.0实现上述程序设计和调试操作，对于生产者和消费者线程操作的成功与否提供一定的提示框。 通过阅读和分析实验程序，熟悉进程的互斥与同步的概念。;在开始本实验之前，请回顾教科书的相关内容 需要做以下准备： 一台运行Windows 2000 /XP 操作系统的计算机 计算机中需安装Visual C++ 6.0专业版或企业版;#define N … //定义信号量 HANDLE m_S_Empty;? // 生产者Semaphore HANDLE m_S_Full; // 消费者Semaphore HANDLE m_M_Mutex;//互斥 buf_type buffer[N]; //定义共享缓冲区 main(…) { … //创建生产者和消费者线程 CreateThread(…, Producer, …); CreateThread(…, Consumer, …); m_S_Empty = CreateSemaphore(NULL, N, N, NULL);? //初始计数为N ????m_S_Full = CreateSemaphore(NULL, 0, N, NULL);? //初始计数为0 ??? m_M_Mutex = CreateMutex(NULL, FALSE, NULL); …};Produ