生产者与消费者算法的实现.doc

实验六 信号量 厦门大学软件学院 吴清强 实验目的 加强对进程概念的理解。 进一步了解并发执行的实质。 分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法 了解Linux系统中进程通信的基本原理 二．相关知识 进程的概念。 进程与程序的区别。 进程并发执行的概念。 进程互斥的概念 进程通信的基本原理 三．实验内容 使用信号量实现有限缓冲区的生产者和消费者问题 使用信号量实现读进程具有优先权的读者和写者问题 四．实验环境 PC + Linux Red Hat操作系统 GCC 1. 使用信号量实现有限缓冲区的生产者和消费者问题 程序流程图 开 始 开 始 是 该缓冲区是否已上锁？ 是否有空缓冲区？ 否 是 对该缓冲区上锁 模拟生产 解 锁 结 束 阻 塞 否 生产者进程生产流程图 开 始 开 始 是 该缓冲区是否已上锁？ 是否有满缓冲区？ 否 是 对该缓冲区上锁 模拟消费 解 锁 结 束 阻 塞 否 消费者进程消费流程图 源代码 1、生产者生产进程函数 DWORD WINAPI Producer(LPVOID lpParameter){ while(true){ for(int j=0;j4;j++){ if(buffer[j]==0){//找到空缓冲区 if(lock[j]==false){//同步锁为false，可以进行操作 lock[j]=true;//加锁，防止其他线程操作此缓冲区 if(buffer[j]1){//限定一个缓冲区只能存放一个资源 ++buffer[j];//模拟生产资源 cout生产一个资源，放入缓冲区j中endl; lock[j]=false;//解锁 break;//一次生产一个 } } if(j==3){ cout找不到空缓冲区，等待中。。endl; Sleep(2000); } } } } return 0; } 2、消费者消费进程函数 DWORD WINAPI Customer(LPVOID lpParameter) { while(true){ for(int n=0;n4;n++){ if(buffer[n]==1){//找到满缓冲区 if(lock[n]==false){//同步锁为false，可以进行操作 lock[n]=true;//加锁，防止其他线程操作此缓冲区 if(buffer[n]=1){ --buffer[n];//模拟消费资源 cout消费一个资源，从缓冲区n中取出endl; lock[n]=false;//解锁 break;//一次生产一个 } } } if(n==3){ cout找不到满缓冲区，等待中。。endl; Sleep(2000); }}}} 3、主函数，创建5个进程，其中3个生产者进程，2个消费者进程 int main(int argc,char* argv[]) { HANDLE handle[3]; DWORD dw1,dw2,dw3,dw4,dw5;//创建5个进程 handle[0]=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,dw1); handle[1]=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,dw2); handle[2]=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,dw3); handle[3]=CreateThread(NULL,0,Customer,NULL,0,dw4); handle[4]=CreateThread(NULL,0,Customer,NULL,0,dw5); } ·三、 试验结果 3个生产者2个消费者，共享4个缓冲区，运行结果如下： 1、一个生产者生产，一个消费者消费： 两个生产者连续生产，两个消费者连续消费： 多个生产者于多个消费者进行生产消费操作： 2. 使用信号量实现读进程具有优先权的读者和写者问题 . 程序流程图 源代码 #includeunistd.h #includesys/types.h #includesys/sem.h #includesys/mman.h #includesys/ipc.h #includestdio.h int *critica