生產(chǎn)者與消費者問題(附源碼)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上操作系統(tǒng)實驗報告專業(yè) 網(wǎng)絡(luò)工程 班級 08102 學(xué)號 姓名 課程名稱操作系統(tǒng) 學(xué)年 20102011 學(xué)期 下課程類別專業(yè)必修 限選任選實踐實驗時間 2010年11月3日實驗名稱實驗一：生產(chǎn)者與消費者問題實驗?zāi)康暮鸵笕胬斫馍a(chǎn)者與消費者問題模型，掌握解決該問題的算法思想，正確使用同步機制。實驗軟硬件要求Pentium | 450以上 CPU 64MB以上 內(nèi)存WINDOWS XP Visual C+6.0實驗內(nèi)容、方法和步驟（可附頁）問題描述：一組生產(chǎn)者向一組消費者提供商品，共享一個有界緩沖池，生產(chǎn)者向其中放入商品，消費者從中取得商品。假定這些生產(chǎn)者和消費者互相

2、等效，只要緩沖池未滿，生產(chǎn)者可將商品送入緩沖池；只要緩沖池未空，消費者可從緩沖池取走一商品。功能要求：根據(jù)進程同步機制，編寫一個解決上述問題的程序，可顯示緩沖池狀態(tài)、放商品、取商品等過程。具體參數(shù)：3個生產(chǎn)者進程，2個消費者進程； 緩沖區(qū)單元個數(shù)N=4；在本程序中是緩沖區(qū)中的數(shù)從0變?yōu)?表示模擬生產(chǎn)一個產(chǎn)品，消費時則將對應(yīng)緩沖區(qū)內(nèi)的1變?yōu)?，為模擬消費一個產(chǎn)品。實驗結(jié)果（可附頁）見截圖小結(jié)這次多線程的操作系統(tǒng)實驗，使我對線程的概念以及多線程程序中線程間的運行有了更深的認識，同時也讓我的編程能力得到了一定的提高。這次做的用多線程實現(xiàn)生產(chǎn)者與消費者模型的實驗，由于我的編程能力基礎(chǔ)比較差，對線程也是

3、一無所知，所以一開始覺得無從下手，但幸好老師給了充足的時間，我通過看網(wǎng)上找的視頻資料以及請教同學(xué)才漸漸地有了一點概念，然后我試著從網(wǎng)上下了一些多線程的程序分析里面的語句，基本弄懂了多線程的原理。評定成績：批閱教師： 年月日 一、問題概述三個生產(chǎn)者向兩個消費者提供消息，它們共享一個有界緩沖池，緩沖池有四個緩沖區(qū)，生產(chǎn)者向其中投放消息，消費者從中取得消息。假定這些生產(chǎn)者和消費者互相等效，只要緩沖池未滿，生產(chǎn)者可將消息送入緩沖池；只要緩沖池未空，消費者可從緩沖池取走一個消息。每個緩沖設(shè)有一個所標記，生產(chǎn)者在生產(chǎn)產(chǎn)品以前要先判斷緩沖區(qū)是否已上鎖，消費者在消費產(chǎn)品之前也要進行判斷。二、 設(shè)計流程圖主要流

4、程： 1、 生產(chǎn)者進程生產(chǎn)流程圖，如圖1所示開 始是該緩沖區(qū)是否已上鎖？是否有空緩沖區(qū)？否是對該緩沖區(qū)上鎖模擬生產(chǎn)解 鎖結(jié) 束阻 塞否圖1 生產(chǎn)者進程生產(chǎn)流程圖2、 消費者進程消費流程圖，如圖2所示開 始是該緩沖區(qū)是否已上鎖？是否有滿緩沖區(qū)？否是對該緩沖區(qū)上鎖模擬消費解 鎖結(jié) 束阻 塞否圖2 消費者進程消費流程圖三、數(shù)據(jù)定義bool lock4=false,false,false,false;/四把鎖，分別對四個緩沖區(qū)進行控制int buffer4=0,0,0,0;/緩沖區(qū)個數(shù)為44、 源程序1、生產(chǎn)者生產(chǎn)進程函數(shù)DWORD WINAPI Producer(LPVOID lpParameter

5、)while(true)for(int j=0;j<4;j+)if(bufferj=0)/找到空緩沖區(qū)if(lockj=false)/同步鎖為false，可以進行操作lockj=true;/加鎖，防止其他線程操作此緩沖區(qū)if(bufferj<1)/限定一個緩沖區(qū)只能存放一個資源+bufferj;/模擬生產(chǎn)資源cout<<"生產(chǎn)一個資源，放入緩沖區(qū)"<<j<<"中"<<endl;lockj=false;/解鎖break;/一次生產(chǎn)一個if(j=3)cout<<"找不到空緩沖區(qū)

6、，等待中。"<<endl;Sleep(2000);return 0;2、消費者消費進程函數(shù)DWORD WINAPI Customer(LPVOID lpParameter)while(true)for(int n=0;n<4;n+)if(buffern=1)/找到滿緩沖區(qū)if(lockn=false)/同步鎖為false，可以進行操作lockn=true;/加鎖，防止其他線程操作此緩沖區(qū)if(buffern>=1)-buffern;/模擬消費資源cout<<"消費一個資源，從緩沖區(qū)"<<n<<"

7、中取出"<<endl;lockn=false;/解鎖break;/一次生產(chǎn)一個if(n=3) cout<<"找不到滿緩沖區(qū)，等待中。"<<endl; Sleep(2000);3、主函數(shù)，創(chuàng)建5個進程，其中3個生產(chǎn)者進程，2個消費者進程int main(int argc,char* argv) HANDLE handle3;DWORD dw1,dw2,dw3,dw4,dw5;/創(chuàng)建5個進程 handle0=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,&dw1); handle1=CreateTh

8、read(NULL,0,Producer,NULL,0,&dw2); handle2=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,&dw3); handle3=CreateThread(NULL,0,Customer,NULL,0,&dw4); handle4=CreateThread(NULL,0,Customer,NULL,0,&dw5);5、 運行結(jié)果3個生產(chǎn)者2個消費者，共享4個緩沖區(qū)，運行結(jié)果如下：1、一個生產(chǎn)者生產(chǎn)，一個消費者消費：2、 兩個生產(chǎn)者連續(xù)生產(chǎn)，兩個消費者連續(xù)消費：3、 多個生產(chǎn)者于多個消費者進行生產(chǎn)消費操作：

9、附:#include "iostream.h"#include "windows.h"#include "stdio.h"bool lock4=false,false,false,false;/四把鎖，分別對四個緩沖區(qū)進行同步int buffer4=0,0,0,0;/緩沖區(qū)，表示資源的個數(shù)void display() cout<<"-"<<endl; cout<<"緩沖區(qū) 0 1 2 3"<<endl; for(int i=0;i<4;i+)

10、cout<<" "<<bufferi<<" " cout<<endl;DWORD WINAPI Producer(LPVOID lpParameter)while(true)for(int j=0;j<4;j+)if(bufferj=0)/找到空緩沖區(qū)if(lockj=false)/同步鎖為false，可以進行操作lockj=true;/加鎖，防止其他線程操作此緩沖區(qū)if(bufferj<1)/限定一個緩沖區(qū)只能存放一個資源+bufferj;/模擬生產(chǎn)資源cout<<"生產(chǎn)

11、一個資源，放入緩沖區(qū)"<<j<<"中"<<endl;lockj=false;/解鎖break;/一次生產(chǎn)一個if(j=3)cout<<"找不到空緩沖區(qū)，等待中。"<<endl;Sleep(2000);return 0;DWORD WINAPI Customer(LPVOID lpParameter)while(true)for(int n=0;n<4;n+)if(buffern=1)/找到滿緩沖區(qū)if(lockn=false)/同步鎖為false，可以進行操作lockn=true

12、;/加鎖，防止其他線程操作此緩沖區(qū)if(buffern>=1)-buffern;/模擬消費資源cout<<"消費一個資源，從緩沖區(qū)"<<n<<"中取出"<<endl;lockn=false;/解鎖break;/一次生產(chǎn)一個if(n=3) cout<<"找不到滿緩沖區(qū)，等待中。"<<endl; Sleep(2000);return 0;int main(int argc,char* argv) display();HANDLE handle3;DWORD dw1,dw2,dw3,dw4,dw0; handle0=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,&dw1); handle1=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,&dw2); handle2=CreateThread