操作系統(tǒng)實驗報告經(jīng)典生產(chǎn)者-消費者問題范文大全修改版

第一篇：操作系統(tǒng)實驗報告經(jīng)典生產(chǎn)者—消費者問題實驗二經(jīng)典的生產(chǎn)者—消費者問題一、目的實現(xiàn)對經(jīng)典的生產(chǎn)者—消費者問題的模擬，以便更好的理解經(jīng)典進程同步問題。二、實驗內容及要求編制生產(chǎn)者—消費者算法，模擬一個生產(chǎn)者、一個消費者，共享一個緩沖池的情形。1、實現(xiàn)對經(jīng)典的生產(chǎn)者—消費者問題的模擬，以便更好的理解此經(jīng)典進程同步問題。生產(chǎn)者－消費者問題是典型的PV操作問題，假設系統(tǒng)中有一個比較大的緩沖池，生產(chǎn)者的任務是只要緩沖池未滿就可以將生產(chǎn)出的產(chǎn)品放入其中，而消費者的任務是只要緩沖池未空就可以從緩沖池中拿走產(chǎn)品。緩沖池被占用時，任何進程都不能訪問。2、每一個生產(chǎn)者都要把自己生產(chǎn)的產(chǎn)品放入緩沖池，每個消費者從緩沖池中取走產(chǎn)品消費。在這種情況下，生產(chǎn)者消費者進程同步，因為只有通過互通消息才知道是否能存入產(chǎn)品或者取走產(chǎn)品。他們之間也存在互斥，即生產(chǎn)者消費者必須互斥訪問緩沖池，即不能有兩個以上的進程同時進行。三、生產(chǎn)者和消費者原理分析在同一個進程地址空間內執(zhí)行兩個線程。生產(chǎn)者線程生產(chǎn)物品，然后將物品放置在一個空緩沖區(qū)中供消費者線程消費。消費者線程從緩沖區(qū)中獲得物品，然后釋放緩沖區(qū)。當生產(chǎn)者線程生產(chǎn)物品時，如果沒有空緩沖區(qū)可用，那么生產(chǎn)者線程必須等待消費者線程釋放一個空緩沖區(qū)。當消費者線程消費物品時，如果沒有滿的緩沖區(qū)，那么消費者線程將被阻擋，直到新的物品被生產(chǎn)出來。四、生產(chǎn)者與消費者功能描述：生產(chǎn)者功能描述：在同一個進程地址空間內執(zhí)行兩個線程。生產(chǎn)者線程生產(chǎn)物品，然后將物品放置在一個空緩沖區(qū)中供消費者線程消費。當生產(chǎn)者線程生產(chǎn)物品時，如果沒有空緩沖區(qū)可用，那么生產(chǎn)者線程必須等待消費者線程釋放出一個空緩沖區(qū)。消費者功能描述：消費者線程從緩沖區(qū)獲得物品，然后釋放緩沖區(qū)，當消費者線程消費物品時，如果沒有滿的緩沖區(qū)，那么消費者線程將被阻塞，直到新的物品被生產(chǎn)出來。五、實驗環(huán)境操作系統(tǒng)環(huán)境：Windows系統(tǒng)。編程語言：C#。六、生產(chǎn)者與消費者的思路和設計1、程序流程圖(1)生產(chǎn)者開始生產(chǎn)產(chǎn)品Waitempty≤0YNWait緩沖區(qū)內已滿，已無可用緩沖區(qū)NMutex=1Y緩沖區(qū)正被其他程占用進存入緩沖區(qū)empty=empty-1SignalSignal(full)結束(2)消費者開始Wait(full)消費請求full≤0YNWait緩沖區(qū)內產(chǎn)品已空，不能進行消費NMutex=1Y消費緩沖區(qū)正被其他程占用進full=full-1SignalSignal結束2、主要程序代碼//初始化變量privatevoidForm1_Load(objectsender,EventArgse){mutex=1;//互斥信號量full=0;//緩沖池中滿緩沖區(qū)的數(shù)量empty=5;//緩沖池中空緩沖區(qū)的數(shù)量count1=0;//生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)目i=0;="1";="0";="5";}//消費者從緩沖區(qū)中消費一個產(chǎn)品privatevoidconsumer_Click(objectsender,EventArgse){if(full>0){//消費者已進入互斥臨界區(qū)if(mutex==1)//申請進入臨界區(qū){mutex=0;//消費者已進入互斥臨界區(qū)="0";=true;//啟動消費者消費緩沖區(qū)產(chǎn)品}else{("緩沖區(qū)被占用，請等待。。。","信息提";}}else{("緩沖區(qū)為空，不能消費!","信息提示",;}}//生產(chǎn)者向緩沖區(qū)中存入一個產(chǎn)品privatevoidproducer_Click(objectsender,EventArgse){count1=count1+if(empty>0){1;////生產(chǎn)一個產(chǎn)品有緩沖區(qū)可放產(chǎn)品if(mutex==1){//申請進入臨界區(qū)mutex=0;//生產(chǎn)者已進入臨界區(qū)="0";();//啟動生產(chǎn)者將產(chǎn)品放入緩沖區(qū)}else{//不能進入臨界區(qū)count1=count1-1;("緩沖區(qū)被占用，請等待。。。","信息提示",;}}else{("緩沖區(qū)已滿!","信息提示",;//無緩沖區(qū)可放產(chǎn)品count1=count1-1;}}//生產(chǎn)者privatevoidtimer1_Tick_1(objectsender,EventArgse){if(bool1){switch(count1){case1:=true;break;case2:=true;break;case3:=true;break;case4:=true;break;case5:=true;break;}="生產(chǎn)者進程占用緩沖區(qū)，請等待。。。。";bool1=false;}else{switch(count1){case1:=false;break;case2:=false;break;case3:=false;break;case4:=false;break;case5:=false;break;}="生產(chǎn)者進程占用緩沖區(qū)，請等待。。。。";bool1=true;}i=i+1;if(i==5){//循環(huán)緩沖區(qū)，首尾相接i=0;=false;mutex=1;="1";switch(count1){case1:=true;break;case2:=true;break;case3:=true;break;case4:=true;break;case5:=true;break;}full=full+1;=();empty=empty-1;=();="生產(chǎn)結束!";}}//消費者privatevoidtimer_consumer_Tick(objectsender,EventArgse){if(bool1){switch(count1){case1:=true;break;case2:=true;break;case3:=true;break;case4:=true;break;case5:=true;break;}="消費者進程占用緩沖區(qū)，請等待。。。。";bool1=false;}else{switch(count1){case1:=false;break;case2:=false;break;case3:=false;break;case4:=false;break;case5:=false;break;}="消費者進程占用緩沖區(qū)，請等待。。。。";bool1=true;}i=i+1;if(i==5){i=0;=false;mutex=1;="1";switch(count1){case1:=false;break;case2:=false;break;case3:=false;break;case4:=false;break;case5:=false;break;}count1=count1-1;full=full-1;=();empty=empty+1;=();="消費結束！";}3、運行界面和運行結果一般情況下，點一次生產(chǎn)者按紐，mutex由1變?yōu)?，緩沖區(qū)呈現(xiàn)閃爍狀態(tài)（表示正在存儲），此時不可以再進行緩沖區(qū)操作，否則將顯示“生產(chǎn)者進程正在占用緩沖區(qū)，請等待”。閃爍約秒后，mutex由0變?yōu)?，閃爍停止，表示存儲過程結束；點一次消費者按紐，mutex由1變?yōu)?，緩沖區(qū)呈現(xiàn)閃爍狀態(tài)（表示正在消費），此時不可以再進行緩沖區(qū)操作，否則將顯示“消費者進程正在占用緩沖區(qū)，請等待”。閃爍約秒后，mutex由0變?yōu)?，閃爍停止，表示消費過程結束。緩沖池滿后，若再點生產(chǎn)者按紐，會給出信息提示：“緩沖區(qū)已滿!”。緩沖池空后，若再點消費者按紐，也會給出信息提示：“緩沖區(qū)為空，不能消費!”。在存儲狀態(tài)或消費狀態(tài)（閃爍狀態(tài)），無論是點生產(chǎn)者按紐還是消費者按紐都會給出“緩沖區(qū)被占用，請等待。。”信息提示。七、心得體會本次實驗是關于生產(chǎn)者與消費者之間互斥和同步的問題。問題的是指是P、V操作，實驗設一個共享緩沖區(qū)，生產(chǎn)者和消費者互斥的使用，當一個線程使用緩沖區(qū)的時候，另一個讓其等待直到前一個線程釋放緩沖區(qū)為止。生產(chǎn)者與消費者是一個與現(xiàn)實有關的經(jīng)驗問題，通過此原理舉一反三可以解決其他類似的問題。通過本實驗設計，我們對操作系統(tǒng)的P、V進一步的認識，深入的了解P、V操作的實質和其重要性。課本的理論知識進一步闡述了現(xiàn)實中的實際問題。實驗中，我們小組分工合作，共同學習，雖然在實驗中遇到了一些問題，但在老師和同學的細心指導和熱心幫助下解決了。同時，了解到團隊精神的重要性，也為以后的學習和工作打下了堅實的基礎，同時積累了寶貴的經(jīng)驗。第二篇：實驗4生產(chǎn)者消費者問題報告南京信息工程大學實驗（實習）報告實驗（實習）名稱生產(chǎn)者-消費者問題的模擬實現(xiàn)實驗（實習）日期2014.11.30得分指導教師陳遙系計算機專業(yè)計科年級12級班次2姓名唐薇學號20122308061一、實驗目的本實驗的目的是通過編寫和調試一個解決生產(chǎn)者–消費者問題的簡單模擬程序，進一步深入理解課堂教學中講授的進程同步問題，以及用于解決同步問題的信號量機制的基本思想，即通過研究進程同步和信號量機制實現(xiàn)生產(chǎn)者消費者問題的并發(fā)控制，以便階段性地鞏固學習成果。二、實驗內容（1）概述說明:有界緩沖區(qū)內設有20個存儲單元,放入/取出的數(shù)據(jù)項設定為1-20這20個整型數(shù)。編制程序模擬解決生產(chǎn)者-消費者同步問題。具體設計要求:(1)每個生產(chǎn)者和消費者對有界緩沖區(qū)進行操作后,即時顯示有界緩沖區(qū)的全部內容,當前指針位置和生產(chǎn)者/消費線程的標識符。(2)生產(chǎn)者和消費者各有兩個以上。(3)多個生產(chǎn)者或多個消費者之間須有共享對緩沖區(qū)進行操作的函數(shù)代碼。（2）設計原理通過一個有界緩沖區(qū)把生產(chǎn)者和消費者聯(lián)系起來。假定生產(chǎn)者和消費者的優(yōu)先級是相同的，只要緩沖區(qū)未滿，生產(chǎn)者就可以生產(chǎn)產(chǎn)品并將產(chǎn)品送入緩沖區(qū)。類似地，只要緩沖區(qū)未空，消費者就可以從緩沖區(qū)中取走產(chǎn)品。應該禁止生產(chǎn)者向滿的緩沖區(qū)送入產(chǎn)品，同時也應該禁止消費者從空的緩沖區(qū)中取出產(chǎn)品，這一機制由生產(chǎn)者線程和消費者線程之間的互斥關系來實現(xiàn)。與計算打印兩進程同步關系相同，生產(chǎn)者和消費者兩進程Producer和Consumer之間應滿足下列兩個同步條件：?只有在緩沖池中至少有一個緩沖區(qū)已存入消息后，消費者才能從中提取信息，否則消費者必須等待。?只有緩沖池中至少有一個緩沖區(qū)是空時，生產(chǎn)者才能把消息放入緩沖區(qū)，否則生產(chǎn)者必須等待。為了滿足第一個同步條件，設置一個同步信號量full，它代表的資源是緩沖區(qū)滿，它的初始值為0，它的值為n時整個緩沖池滿。這個資源是消費者進程Consumer所有，Consumer進程可以申請該資源，對它施加P操作，而Consumer進程的合作進程生產(chǎn)者進程Producer對它施加V操作。同樣為了滿足第二個同步條件，設置另一個同步信號量empty，它代表的資源是緩沖空區(qū)，它的初始值為n，表示緩沖池中所有緩沖區(qū)空。信號量full表示可用緩沖區(qū)數(shù)量，信號量empty表示緩沖區(qū)數(shù)量，設置整型變量：存入指針in和取出指針out。為解決生產(chǎn)者/消費者問題，應該設置兩個資源信號量，其中一個表示空緩沖區(qū)的數(shù)目，用g_hFullSemaphore表示，其初始值為有界緩沖區(qū)的大小SIZE_OF_BUFFER；另一個表示緩沖區(qū)中產(chǎn)品的數(shù)目，用g_hEmptySemaphore表示，其初始值為0。另外，由于有界緩沖區(qū)是一個臨界資源，必須互斥使用，所以還需要在設置一個互斥信號量g_hMutex，初始值為1.P原語的主要動作是：?sem（信號量）減1；?若sem減一后仍大于或等于零，則進程繼續(xù)執(zhí)行；?若sem減一后小于零，則該進程被阻塞后入與該信號相對應的隊列中，然后轉進程調度。V原語的操作主要動作是：?sem加1；?若相加結果大于零，進程繼續(xù)執(zhí)行；③若相加結果小于或等于零，則從該信號的等待隊列中喚醒一等待進程然后再返回原進程繼續(xù)執(zhí)行或轉進程調度。采用的同步方法：1）利用函數(shù)CreateMutex(NULL,FALSE,NULL)創(chuàng)建互斥信號量g_hMutex，表示緩沖區(qū)當前的狀態(tài)，若為true時，則表示緩沖區(qū)正被別的進程使用。三個參數(shù)表示的意義分別為：指向安全屬性的指針，初始化互斥對象的所有者,指向互斥對象名的指針。2）利用函數(shù)CreateSemaphore(NULL,SIZE_OF_BUFFER-1,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL)創(chuàng)建緩沖區(qū)空的信號量g_hFullSemaphore，值為true時表示緩沖區(qū)已滿。四個參數(shù)分別為：表示是否允許繼承、設置信號機的初始計數(shù)、設置信號機的最大計數(shù)、指定信號機對象的名稱（-1是因為計數(shù)從開始）。3）利用函數(shù)CreateSemaphore(NULL,0,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL)創(chuàng)建緩沖區(qū)滿的信號量g_hEmptySemaphore，該值為true時表示緩沖區(qū)為空。程序清單1.存儲結構定義利用信號量解決生產(chǎn)者消費者問題constunsignedshortSIZE_OF_BUFFER=20;//緩沖區(qū)長度unsignedshortProductID=0;//產(chǎn)品號unsignedshortConsumeID=0;//將被消耗的產(chǎn)品號unsignedshortin=0;//產(chǎn)品進緩沖區(qū)時的緩沖區(qū)下標unsignedshortout=0;//產(chǎn)品出緩沖區(qū)時的緩沖區(qū)下標intg_buffer[SIZE_OF_BUFFER];//緩沖區(qū)是個循環(huán)隊列boolg_continue=true;//控制程序結束HANDLEg_hMutex;//用于線程間的互斥HANDLEg_hFullSemaphore;//當緩沖區(qū)滿時迫使生產(chǎn)者等待HANDLEg_hEmptySemaphore;//當緩沖區(qū)空時迫使消費者等待DWORDWINAPIProducer(LPVOID);//生產(chǎn)者線程DWORDWINAPIConsumer(LPVOID);//消費者線程2.算法相關的函數(shù)（1）創(chuàng)建各個互斥信號以及生產(chǎn)者線程和消費者線程的函數(shù)在如下主函數(shù)里面所示：intmain(){//創(chuàng)建各個互斥信號g_hMutex=CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);g_hFullSemaphore=CreateSemaphore(NULL,SIZE_OF_BUFFER-1,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL);g_hEmptySemaphore=CreateSemaphore(NULL,0,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL);//調整下面的數(shù)值，可以發(fā)現(xiàn)，當生產(chǎn)者個數(shù)多于消費者個數(shù)時，//生產(chǎn)速度快，生產(chǎn)者經(jīng)常等待消費者；反之，消費者經(jīng)常等待。constunsignedshortPRODUCERS_COUNT=3;//生產(chǎn)者的個數(shù)constunsignedshortCONSUMERS_COUNT=1;//消費者的個數(shù)//總的線程數(shù)constunsignedshortTHREADS_COUNT=PRODUCERS_COUNT+CONSUMERS_COUNT;HANDLEhThreads[THREADS_COUNT];//各線程的handleDWORDproducerID[PRODUCERS_COUNT];//生產(chǎn)者線程的標識符DWORDconsumerID[CONSUMERS_COUNT];//消費者線程的標識符//創(chuàng)建生產(chǎn)者線程for(inti=0;i<PRODUCERS_COUNT;++i){hThreads[i]=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,&producerID[i]);if(hThreads[i]==NULL)return-1;}//創(chuàng)建消費者線程for(i=0;i//生產(chǎn)一個產(chǎn)品。簡單模擬了一下，僅輸出新產(chǎn)品的ID號voidProduce(){std::cerrfor(inti=0;ifor(inti=0;iDWORDWINAPIProducer(LPVOIDlpPara){while(g_continue){WaitForSingleObject(g_hFullSemaphore,INFINITE);WaitForSingleObject(g_hMutex,INFINITE);Produce();Append();Sleep(1500);ReleaseMutex(g_hMutex);ReleaseSemaphore(g_hEmptySemaphore,1,NULL);}return0;}（2）消費者算法：//消費者DWORDWINAPIConsumer(LPVOIDlpPara){while(g_continue){WaitForSingleObject(g_hEmptySemaphore,INFINITE);WaitForSingleObject(g_hMutex,INFINITE);Take();Consume();Sleep(1500);ReleaseMutex(g_hMutex);ReleaseSemaphore(g_hFullSemaphore,1,NULL);}return0;}?運行結果分析輸入輸出數(shù)據(jù)說明和分析：該程序設置的緩沖區(qū)數(shù)據(jù)長度為20，生產(chǎn)者個數(shù)為3，消費者個數(shù)為1，程序啟動后，生產(chǎn)者先進行生產(chǎn)，當3個生產(chǎn)者全部生產(chǎn)完之后，消費者開始從緩沖區(qū)中取出產(chǎn)品，當消費者取出一個后，生產(chǎn)者開始繼續(xù)生產(chǎn)，當生產(chǎn)完3個之后，消費者開始從緩沖池中取產(chǎn)品，依次循環(huán)。三、小結通過本次試驗，我對操作系統(tǒng)中線程，進程同步互斥等知識的應用有了更深的了解，我知道了生產(chǎn)者—消費者問題是很著名的同步問題，的確是既簡單又復雜。第三篇：操作系統(tǒng)課程設計生產(chǎn)者消費者湖北民族學院信息工程學院11級計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程設計（操作系統(tǒng)課程設計）生產(chǎn)者和消費1湖北民族學院信息工程學院11級計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程設計者學生姓名：學生學號：班級：0311401、02、03、04班制二〇一三年十二月一、課程題目分析這個題目是生產(chǎn)者向消費者提供商品，消費者消耗商品，并且兩組人共用同一緩沖區(qū)。生產(chǎn)者提供了商品之后消費者才能去取商品，消費者若不取走商品則當緩沖區(qū)用完之后生產(chǎn)者則不能再向緩沖區(qū)中添加新的商品。思考問題：（1）對于生產(chǎn)者進程：每產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)，則需去訪問共用緩沖區(qū)是否有已滿，未滿則可以將該數(shù)據(jù)存入并通知消費者進程，否則不能。（2）對于消費者進程：每當想去消費（取出數(shù)據(jù)）時，則需訪問緩沖區(qū)是否為空，為空則不能消費（取出數(shù)據(jù)），否則可以取，并通知生產(chǎn)者。（3）緩沖區(qū)是個臨界資源，所有的進程對于該空間都是共享的，所以，還有互斥問題存在。二、課程設計目的通過實驗模擬生產(chǎn)者與消費者之間的關系，了解并掌握他們之間的關系及原理。由此增加對進程同步問題的了解：（1）掌握基本的同步互斥算法，理解生產(chǎn)者與消費者模型（2）了解windows中多線程（多進程）的并發(fā)執(zhí)行機制，線程（進程）間的同步于互斥（3）學習使用windows中基本的同步對象，掌握相應的API。三、課程設計內容有n個生產(chǎn)者和m個消費者，連接在具有k個單位緩沖區(qū)的有界環(huán)轉緩沖上，2湖北民族學院信息工程學院11級計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程設計故又稱有界緩沖問題。其中Pi和Cj都是并發(fā)進程，只要緩沖區(qū)未滿，生產(chǎn)者進程Pi所生產(chǎn)的產(chǎn)品就可投入緩沖區(qū)；類似地，只要緩沖區(qū)非空，消費者進程Cj就可以從緩沖區(qū)取走并消耗產(chǎn)品。四、開發(fā)環(huán)境操作系統(tǒng)：Windows系統(tǒng)編寫語言：C++語言五、系統(tǒng)分析設計（一）算法原理生產(chǎn)者——消費者問題是典型的進程同步問題，這些進程必須按照一定的生產(chǎn)率和消費率來訪問共享緩沖區(qū)，用P、V操作解決生產(chǎn)者和消費者共享單緩沖區(qū)的問題，可設置兩個信號量empty和full，其初值分別為1和0，empty指示能否向緩沖區(qū)放入產(chǎn)品，full指示能否從緩沖區(qū)取出產(chǎn)品。為了使其協(xié)調工作，必須使用一個信號量mutex（初值為1），以限制生產(chǎn)者和消費者互斥地對緩沖區(qū)進行存取，另用兩個信號量empty1（初值為緩沖區(qū)大小）和full1（初值為0），以保證生產(chǎn)者不向已滿的緩沖區(qū)中放入產(chǎn)品，消費者不從空緩沖區(qū)中取產(chǎn)品。（二）功能描述生產(chǎn)者功能描述：在同一個進程地址空間內執(zhí)行兩個線程。生產(chǎn)者線程生產(chǎn)物品，然后將物品放置在一個空緩沖區(qū)中供消費者線程消費。當生產(chǎn)者線程生產(chǎn)物品時，如果沒有空緩沖區(qū)可用，那么生產(chǎn)者線程必須等待消費者線程釋放出一個空緩沖區(qū)。消費者功能描述：消費者線程從緩沖區(qū)獲得物品，然后釋放緩沖區(qū)，當消費者線程消費物品時，如果沒有滿的緩沖區(qū)，那么消費者線程將被阻塞，直到新的物品被生產(chǎn)出來。（三）算法流程圖生產(chǎn)者流程圖：消費者流程圖：3湖北民族學院信息工程學院11級計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程設計總的流程圖：湖北民族學院信息工程學院11級計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程設計開始Inti=1，n鍵盤輸入數(shù)字，初始化nSeqSquare*b;b=newSeqSquare(n)；鍵盤輸入數(shù)字，改變i的值i==0？Y退出Ncout(四)數(shù)據(jù)結構及部分函數(shù)描述（1）類SeqSquare：對類SeqSquare的聲明及其中一些函數(shù)classSeqSquare{public:SeqSquare(intn);~SeqSquare();voidP(intx);//p操作voidV(intx);//v操作boolIsEmpty();//判斷是否為空5湖北民族學院信息工程學院11級計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程設計boolIsFull();//判斷是否已滿voiddeca();voiddecb();intgetSize();intgetmaxSize();intgettop();intgeta();intgetb();protected:private:};說明：①用動態(tài)整型數(shù)組*elements來代表緩沖區(qū)，不管是生產(chǎn)產(chǎn)品還是對已有產(chǎn)品的消費都需要訪問該緩沖區(qū)。②函數(shù)IsFull（）用于判斷緩沖區(qū)是否已滿，生產(chǎn)者能否使用緩沖區(qū)。③函數(shù)IsEmpty（）用于判斷緩沖區(qū)是否為空，消費者能否使用緩沖區(qū)。（2）生產(chǎn)者和消費者操作及顯示函數(shù)showbuf：voidproducer(SeqSquare*a)//生產(chǎn)者操作{}voidconsumer(SeqSquare*a)//消費者操作{}//緩沖區(qū)顯示voidshowbuf(SeqSquare*a){}（3）在實現(xiàn)本程序的生產(chǎn)者消費者模型時，具體地通過以下同步對象實現(xiàn)互斥：6int*elements;inttop,a,b,maxSize;a->P(1);a->V(1);inti=a->getSize();湖北民族學院信息工程學院11級計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程設計①設一個互斥量Mutex，以實現(xiàn)生產(chǎn)者在查詢和保留緩沖區(qū)的下一個空位置時進行互斥。②每一個生產(chǎn)者用一個信號量與消費者同步，通過設置Full實現(xiàn)，該組信號量用于表示相應產(chǎn)品以生產(chǎn)。同時用一個表示空緩沖區(qū)數(shù)目的信號量Empty進行類似的同步，指示緩沖區(qū)中是否存在空位置，以便開始生產(chǎn)下一個產(chǎn)品。（四）調試過程為解決生產(chǎn)者、消費者問題，應該設置兩個資源信號量，其中一個表示空緩沖區(qū)的數(shù)目，用Full表示，其初值為用戶輸入的緩沖區(qū)的大小，另一個表示緩沖區(qū)中產(chǎn)品的數(shù)目，用Empty表示，其初值為0.另外，由于緩沖區(qū)是一個臨界資源，必須互斥使用，所以還需要再設置一個互斥信號量Mutex，其初值為1.在生產(chǎn)者、消費者問題中，信號量實現(xiàn)兩種功能。首先，他是生產(chǎn)產(chǎn)品和消費產(chǎn)品的計數(shù)器，計數(shù)器的初值是可使用的資源數(shù)目（緩沖區(qū)的長度）。其次，他是確保產(chǎn)品的生產(chǎn)者和消費者之間的動作同步的同步器。生產(chǎn)者要生產(chǎn)一個產(chǎn)品時，首先對資源信號量Full和互斥信號量Mutex進行P操作，申請資源。如果可以通過的話，就生產(chǎn)一個產(chǎn)品，并把產(chǎn)品送人緩沖區(qū)。然后對互斥信號量Mutex和資源信號量Empty進行V操作，釋放資源。消費者要消費一個產(chǎn)品時，首先對資源信號量Empty和互斥信號量Mutex進行P操作，申請資源。如果可以通過的話就從緩沖區(qū)取出一個產(chǎn)品并消費掉。然后對互斥信號量Mutex和資源信號量Full進行V操作，釋放資源。如果緩沖區(qū)中已經(jīng)沒有可用資源，就把申請資源的進程添加到等待隊列的隊尾。如果有一個資源被釋放，在等待隊列中的第一個進程被喚醒并取得這個資源的使用權。（五）參考資料《操作系統(tǒng)教程》孫鐘秀高等教育出版社《C++程序設計》譚浩強高等教育出版社六、運行實例及結果分析（一）運行實例緩沖區(qū)大小為3，先生產(chǎn)一件產(chǎn)品，顯示緩沖區(qū)，再接著生產(chǎn)一件產(chǎn)品，消耗一件產(chǎn)品，顯示緩沖區(qū)，在消耗兩件產(chǎn)品，再生產(chǎn)4件產(chǎn)品，改變緩沖區(qū)的大小為6，顯示緩沖區(qū)，選擇一個未出現(xiàn)的選項，退出程序。（二）結果顯示7湖北民族學院信息工程學院11級計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程設計8湖北民族學院信息工程學院11級計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程設計（三）結果分析（1）在每個程序中需要先做P，后做V，二者要成對出現(xiàn)，夾在二者中間的代碼段就是該進程的臨界區(qū)。（2）對同步信號量full和empty的P,V操作同樣必須成對出現(xiàn)，但它們分別位于不同的程序中。（3）無論在生產(chǎn)者進程中還是消費者進程中，兩個P操作的次序不能顛倒：應先執(zhí)行同步信號量的P操作，然后執(zhí)行互斥信號量的P操作。否則可能造成進程死鎖。七、個人體驗雖然我也很想用java語言寫這個程序，但是由于自己學藝不精，所以只能用C++寫。通過這個實驗我發(fā)現(xiàn)我以前有很多知識都忘記了，重新拿起課本學習9湖北民族學院信息工程學院11級計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程設計時發(fā)現(xiàn)原來很多不懂得問題都有了新的認識，有一種豁然開朗的感覺。也為我考研開了一個好的開頭。我認為我完成的這個設計做的比較出色的地方是對C++語言中類以及數(shù)組的運用，其實這里我對數(shù)組的操作是按照“先進先出”的方法進行運作的，這是參考了棧的工作原理，因為緩沖區(qū)一般也是堆棧，比較符合設計要求。這次實驗中我感覺做的很粗糙，自己所想的模擬過程的確得到實現(xiàn)了，但是感覺靈活性不太高，思考還不過全面，應該以后多注意一下，多考慮考慮才是。在這次實驗中我重新將《C++程序設計》和《數(shù)據(jù)結構》的幾個重要章節(jié)復習了一遍，對類、數(shù)組、C++的I/O流類庫以及堆棧的語句格式、注意細節(jié)都再一次熟悉，感覺蠻有趣的。不過，在編程過程中許多語句的小問題還真是出現(xiàn)不少，而且感覺自己對C++強大豐富的語句方法用得太呆板，不夠靈活，總是想到那些常用的，而忽略了顆粒讓語句更簡短的方法，以后要多多注意才是。八、附錄//生產(chǎn)者消費者1.cpp:Definestheentrypointfortheconsoleapplication.//#include"stdafx.h"#include"iostream"usingnamespacestd;classSeqSquare{public:SeqSquare(intn);~SeqSquare();voidP(intx);//p操作voidV(intx);//v操作boolIsEmpty();//判斷是否為空boolIsFull();//判斷是否已滿voiddeca();voiddecb();intgetSize();intgetmaxSize();intgettop();intgeta();intgetb();protected:private:int*elements;inttop,a,b,maxSize;};10湖北民族學院信息工程學院11級計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程設計boolSeqSquare::IsEmpty()//判斷是否為空{return(top==-1)?true:false;}boolSeqSquare::IsFull()//判斷是否已滿{return(top>=maxSize-1)?true:false;}voidSeqSquare::deca(){a--;}voidSeqSquare::decb(){b--;}intSeqSquare::getSize(){returntop+1;}intSeqSquare::getmaxSize(){returnmaxSize;}intSeqSquare::gettop(){returntop;}intSeqSquare::geta(){returna;}intSeqSquare::getb(){11湖北民族學院信息工程學院11級計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程設計returnb;}SeqSquare::SeqSquare(intn){top=-1;a=b=0;maxSize=n;elements=newint[maxSize];}voidSeqSquare::P(intx){if(IsFull()==true){a=a+1;}else{elements[++top]=x;}}voidSeqSquare::V(intx){if(IsEmpty()==true){b=b+1;}else{x=elements[top--];}}12湖北民族學院信息工程學院11級計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程設計voidproducer(SeqSquare*a)//生產(chǎn)者操作{a->P(1);}voidconsumer(SeqSquare*a)//消費者操作{a->V(1);}SeqSquare::~SeqSquare(){deleteelements;}//緩沖區(qū)顯示voidshowbuf(SeqSquare*a){inti=a->getSize();}intmain(){inti,n;cout>n;SeqSquare*s;s=newSeqSquare(n);while(i!=4){cout"4.退出系統(tǒng)。"">i;switch(i){case1:producer(s);if(s->geta()==0){13湖北民族學院信息工程學院11級計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程設計cout}else{couts->deca();}break;case2:consumer(s);if(s->getb()==0){cout}else{cout}break;case3:showbuf(s);coutgetSize()"getSize())break;case4:coutbreak;case5:coutcin>>n;s=newSeqSquare(n);coutbreak;default:cout}}return0;}第四篇：實驗報告五生產(chǎn)者和消費者問題實驗報告五——生產(chǎn)者和消費者問題姓名：叢菲學號：20100830205班級：信息安全二班一、實習內容??1、模擬操作系統(tǒng)中進程同步和互斥2、實現(xiàn)生產(chǎn)者和消費者問題的算法實現(xiàn)二、實習目的?????1、熟悉臨界資源、信號量及PV操作的定義與物理意義2、了解進程通信的方法3、掌握進程互斥與進程同步的相關知識4、掌握用信號量機制解決進程之間的同步與互斥問題5、實現(xiàn)生產(chǎn)者－消費者問題，深刻理解進程同步問題三、實習題目?在Linux操作系統(tǒng)下用C實現(xiàn)經(jīng)典同步問題：生產(chǎn)者—消費者，具體要求如下：(1)一個大小為10的緩沖區(qū)，初始狀態(tài)為空。(2)2個生產(chǎn)者，隨機等待一段時間，往緩沖區(qū)中添加數(shù)據(jù)，若緩沖區(qū)已滿，等待消費者取走數(shù)據(jù)之后再添加，重復10次。(3)2個消費者，隨機等待一段時間，從緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)，若緩沖區(qū)為空，等待生產(chǎn)者添加數(shù)據(jù)之后再讀取，重復10次。?提示本實驗的主要目的是模擬操作系統(tǒng)中進程同步和互斥。在系統(tǒng)進程并發(fā)執(zhí)行異步推進的過程中，由于資源共享和進程間合作而造成進程間相互制約。進程間的相互制約有兩種不同的方式。（1）間接制約。這是由于多個進程共享同一資源（如CPU、共享輸入/輸出設備）而引起的，即共享資源的多個進程因系統(tǒng)協(xié)調使用資源而相互制約。（2）直接制約。只是由于進程合作中各個進程為完成同一任務而造成的，即并發(fā)進程各自的執(zhí)行結果互為對方的執(zhí)行條件，從而限制各個進程的執(zhí)行速度。生產(chǎn)者和消費者是經(jīng)典的進程同步問題，在這個問題中，生產(chǎn)者不斷的向緩沖區(qū)中寫入數(shù)據(jù)，而消費者則從緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)。生產(chǎn)者進程和消費者對緩沖區(qū)的操作是互斥，即當前只能有一個進程對這個緩沖區(qū)進行操作，生產(chǎn)者進入操作緩沖區(qū)之前，先要看緩沖區(qū)是否已滿，如果緩沖區(qū)已滿，則它必須等待消費者進程將數(shù)據(jù)取出才能寫入數(shù)據(jù)，同樣的，消費者進程從緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)之前，也要判斷緩沖區(qū)是否為空，如果為空，則必須等待生產(chǎn)者進程寫入數(shù)據(jù)才能讀取數(shù)據(jù)。在本實驗中，進程之間要進行通信來操作同一緩沖區(qū)。一般來說，進程間的通信根據(jù)通信內容可以劃分為兩種：即控制信息的傳送與大批量數(shù)據(jù)傳送。有時，也把進程間控制在本實驗中，進程之間要進行通信來操作同一緩沖區(qū)。一般來說，進程間的通信根據(jù)通信內容可以劃分為兩種：即控制信息的傳送與大批量數(shù)據(jù)傳送。有時，也把進程間控制信息的交換稱為低級通信，而把進程間大批量數(shù)據(jù)的交換稱為高級通信。目前，計算機系統(tǒng)中用得比較普遍的高級通信機制可分為3大類：共享存儲器系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)及管道通信系統(tǒng)。?共享存儲器系統(tǒng)共享存儲器系統(tǒng)為了傳送大量數(shù)據(jù)，在存儲器中劃出一塊共享存儲區(qū)，諸進程可通過對共享存儲區(qū)進行讀數(shù)據(jù)或寫數(shù)據(jù)以實現(xiàn)通信。進程在通信之前，向系統(tǒng)申請共享存儲區(qū)中的一個分區(qū)，并為它指定一個分區(qū)關鍵字。信息的交換稱為低級通信，而把進程間大批量數(shù)據(jù)的交換稱為高級通信。目前，計算機系統(tǒng)中用得比較普遍的高級通信機制可分為3大類：共享存儲器系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)及管道通信系統(tǒng)。?消息傳遞系統(tǒng)在消息傳遞系統(tǒng)中，進程間的數(shù)據(jù)交換以消息為單位，在計算機網(wǎng)絡中被稱為報文。消息傳遞系統(tǒng)的實現(xiàn)方式又可以分為以下兩種：(1)直接通信方式發(fā)送進程可將消息直接發(fā)送給接收進程，即將消息掛在接收進程的消息緩沖隊列上，而接收進程可從自己的消息緩沖隊列中取得消息。(2)間接通信方式發(fā)送進程將消息發(fā)送到指定的信箱中，而接收進程從信箱中取得消息。這種通信方式又稱信箱通信方式，被廣泛地應用于計算機網(wǎng)絡中。相應地，該消息傳遞系統(tǒng)被稱為電子郵件系統(tǒng)。?管道通信系統(tǒng)向管道提供輸入的發(fā)送進程，以字符流方式將大量的數(shù)據(jù)送入管道，而接收進程從管道中接收數(shù)據(jù)。由于發(fā)送進程和接收進程是利用管道進行通信的，故稱為管道通信。為了協(xié)調發(fā)送和接收雙方的通信，管道通信機制必須提供以下3方面的協(xié)調功能。（1）互斥當一個進程正在對pipe文件進行讀或寫操作時，另一個進程必須等待。（2）同步當寫進程把一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寫入pipe文件后，便阻塞等待，直到讀進程取走數(shù)據(jù)后，再把寫進程喚醒。（3）確認對方是否存在只有確定對方已存在時，才能進行管道通信，否則會造成因對方不存在而無限制地等待。在這個問題當中，我們采用信號量機制進行進程之間的通信，設置兩個信號量，空的信號量和滿的信號量。在Linux系統(tǒng)中，一個或多個信號量構成一個信號量集合。使用信號量機制可以實現(xiàn)進程之間的同步和互斥，允許并發(fā)進程一次對一組信號量進行相同或不同的操作。每個P、V操作不限于減1或加1，而是可以加減任何整數(shù)。在進程終止時，系統(tǒng)可根據(jù)需要自動消除所有被進程操作過的信號量的影響1．緩沖區(qū)采用循環(huán)隊列表示，利用頭、尾指針來存放、讀取數(shù)據(jù)，以及判斷隊列是否為空。緩沖區(qū)中數(shù)組大小為10；2．利用隨機函數(shù)rand()得到A～Z的一個隨機字符，作為生產(chǎn)者每次生產(chǎn)的數(shù)據(jù)，存放到緩沖區(qū)中；3.使用shmget()系統(tǒng)調用實現(xiàn)共享主存段的創(chuàng)建，shmget()返回共享內存區(qū)的ID。對于已經(jīng)申請到的共享段，進程需把它附加到自己的虛擬空間中才能對其進行讀寫。4.信號量的建立采用semget()函數(shù)，同時建立信號量的數(shù)量。在信號量建立后，調用semctl()對信號量進行初始化，例如本實習中，可以建立兩個信號量SEM_EMPTY、SEM_FULL，初始化時設置SEM_EMPTY為10，SEM_FULL為0。使用操作信號的函數(shù)semop()做排除式操作，使用這個函數(shù)防止對共享內存的同時操作。對共享內存操作完畢后采用shmctl()函數(shù)撤銷共享內存段。5.使用循環(huán)，創(chuàng)建2個生產(chǎn)者以及2個消費者，采用函數(shù)fork()創(chuàng)建一個新的進程。6．一個進程的一次操作完成后，采用函數(shù)fflush()刷新緩沖區(qū)。7．程序最后使用semctl()函數(shù)釋放內存。模擬程序的程序流程圖如下所示：1.主程序流程圖：2.生產(chǎn)者進程流程圖3.消費者進程流程圖4.P操作流程圖5.V操作流程圖四、實現(xiàn)代碼為：//exet5.cpp//#include"stdafx.h"#include#include#definemSIZE3#definepSIZE20staticintmemery[mSIZE]={0};staticintprocess[pSIZE]={0};//staticintprocess[pSIZE]={2,3,2,1,5,2,4,5,3,2,5,2};//staticintprocess[pSIZE]={7,10,1,2,10,3,10,4,2,3,10,3,2,1,2,10,1,7,10,1};voidbuild();voidLRU();intmain(intargc,char*argv[]){printf("Randomsequenceisasfollows:\n");build();printf("\nInvokingLRUAlgorithn:\n");LRU();return0;}voidbuild(){inti=0;for(i=0;i{process[i]=(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX));printf("%d",process[i]);}printf("\n");}voidLRU(){intflag[mSIZE]={0};inti=0,j=0;intm=-1,n=-1;intmax=-1,maxflag=0;intcount=0;for(i=0;i//FindthefirstfreePhysicalBlockfor(j=0;j{if(memery[j]==0){m=j;break;}}//Findiftherearesameprocessesfor(j=0;j{if(memery[j]==process[i]){n=j;}}//FindfreePBfor(j=0;j{if(flag[j]>maxflag){maxflag=flag[j];max=j;}}if(n==-1)//Findnosameprocess{if(m!=-1)//findfreePB{memery[m]=process[i];flag[m]=0;for(j=0;j{flag[j]++;}m=-1;}else//NOfindfreePB{memery[max]=process[i];flag[max]=0;for(j=0;j{flag[j]++;}max=-1;maxflag=0;count++;}}else//Findsameprocess{memery[n]=process[i];flag[n]=0;if(m!=-1)//findfreePB{flag[m]=0;}for(j=0;j{flag[j]++;}max=-1;maxflag=0;n=-1;}for(j=0;j{printf("%d",memery[j]);}printf("\n");}printf("\nTheis:%d\n",count);}timesofpageconversion五、在虛擬機上的具體操作及結果執(zhí)行exe5.c文件選擇ApplicationsAcecessoriesTerminal,執(zhí)行文件：依次預處理編譯匯編連接執(zhí)行用文件，編譯通過之后-o執(zhí)行。報錯！?。?！錯誤顯示為很多頭文件沒有預定義。連續(xù)查找之后得知原因是鏈接不上pthread庫在執(zhí)行命令后面加上-pthread，即新命令格式為：gcc-oexe5exe5.c–lpthread，重新執(zhí)行后的結果顯示如下截圖：其中1表示緩沖區(qū)被生產(chǎn)者producer1或者二producer2寫入了Item，0表示沒有寫入數(shù)據(jù)或者被消費者consumer1或者consumer2消耗掉六、實驗總結及思考1、本次實驗是關于生產(chǎn)者與消費者之間互斥和同步的問題。問題的是指是P、V操作，實驗設一個共享緩沖區(qū)，生產(chǎn)者和消費者互斥的使用，當一個線程使用緩沖區(qū)的時候，另一個讓其等待直到前一個線程釋放緩沖區(qū)為止。2、實驗中包含的知識點很多，包括臨界區(qū)資源共享問題、信號量定義、PV操作流程、進程間的通信方式（消息傳遞和共享內存）、進程同步和互斥、信號量機制解決進程之間的同步與互斥問題等等。加深了對于本部分內容的理解通過本實驗設計，我們對操作系統(tǒng)的P、V進一步的認識，深入的了解P、V操作的實質和其重要性。課本的理論知識進一步闡述了現(xiàn)實中的實際問題。第五篇：生產(chǎn)者與消費者的問題操作系統(tǒng)課程設計閩江學院計算機系網(wǎng)絡操作系統(tǒng)課程設計設計內容：進程機制與并發(fā)程序設計——linux下生產(chǎn)者與消費者的問題實現(xiàn)目錄：一、設計內容····························3二、設計思想····························4三、系統(tǒng)結構····························5四、PV操作代碼··························5五、C++程序代碼·························6六、運行結果截圖························9七、參考文獻····························11八、實驗總結····························11一、設計內容進程機制與并發(fā)程序設計————linux下生產(chǎn)者與消費者的問題實現(xiàn)1．實驗目的（1）掌握基本的同步互斥算法，理解生產(chǎn)者和消費者同步的問題模型。（2）了解linux中多線程的并發(fā)執(zhí)行機制，線程間的同步和互斥。2、實驗環(huán)境：C/C++語言編譯器3、實驗要求（1）創(chuàng)建生產(chǎn)者和消費者線程在linux環(huán)境下，創(chuàng)建一個控制臺進程，在此進程中創(chuàng)建n個線程來模擬生產(chǎn)者或者消費者。這些線程的信息由本程序定義的“測試用例文件”中予以指定。該文件的格式和含義如下：31P32P43C414P25C3124第一行說明程序中設置幾個臨界區(qū)，其余每行分別描述了一個生產(chǎn)者或者消費者線程的信息。每一行的各字段間用Tab鍵隔開。不管是消費者還是生產(chǎn)者，都有一個對應的線程號，即每一行開始字段那個整數(shù)。第二個字段用字母P或者C區(qū)分是生產(chǎn)者還是消費者。第三個字段表示在進入相應線程后，在進行生產(chǎn)和消費動作前的休眠時間，以秒計時；這樣做的目的是可以通過調整這一列參數(shù)，控制開始進行生產(chǎn)和消費動作的時間。如果是代表生產(chǎn)者，則該行只有三個字段。如果代表消費者，則該行后邊還有若干字段，代表要求消費的產(chǎn)品所對應的生產(chǎn)者的線程號。所以務必確認這些對應的線程號存在并且該線程代表一個生產(chǎn)者。（2）生產(chǎn)和消費的規(guī)則在按照上述要求創(chuàng)建線程進行相應的讀寫操作時，還需要符合以下要求：①共享緩沖區(qū)存在空閑空間時，生產(chǎn)者即可使用共享緩沖區(qū)。②從上邊的測試數(shù)據(jù)文件例子可以看出，某一生產(chǎn)者生產(chǎn)一個產(chǎn)品后，可能不止一個消費者，或者一個消費者多次地請求消費該產(chǎn)品。此時，只有當所有的消費需求都被滿足以后，該產(chǎn)品所在的共享緩沖區(qū)才可以被釋放，并作為空閑空間允許新的生產(chǎn)者使用。③每個消費者線程的各個消費需求之間存在先后順序。例上述測試用例文件包含一行信息“5C3l24”，可知這代表一個消費者線程，該線程請求消費1，2，4號生產(chǎn)者線程生產(chǎn)的產(chǎn)品。而這種消費是有嚴格順序的，消費1號線程產(chǎn)品的請求得到滿足后才能繼續(xù)往下請求2號生產(chǎn)者線程的產(chǎn)品。④要求在每個線程發(fā)出讀寫操作申請、開始讀寫操作和結束讀寫操作時分別顯示提示信息。（3）相關基礎知識本實驗所使用的生產(chǎn)者和消費者模型具有如下特點：本實驗的多個緩沖區(qū)不是環(huán)形循環(huán)的，也不要求按順序訪問。生產(chǎn)者可以把產(chǎn)品放到目前某一個空緩沖區(qū)中。消費者只消費指定生產(chǎn)者的產(chǎn)品。在測試用例文件中指定了所有的生產(chǎn)和消費的需求，只有當共享緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)滿足了所有關于它的消費需求后，此共享緩沖區(qū)才可以作為空閑空間允許新的生產(chǎn)者使用。本實驗在為生產(chǎn)者分配緩沖區(qū)時各生產(chǎn)者間必須互斥，此后各個生產(chǎn)者的具體生產(chǎn)活動可以并發(fā)。而消費者之間只有在對同一產(chǎn)品進行消費時才需要互斥，同時它們在消費過程結束時需要判斷該消費對象是否已經(jīng)消費完畢并清除該產(chǎn)品。linux用來實現(xiàn)同步和互斥的實體。在linux中，常見的同步對象有：信號量(Semaphore)、互斥量(Mutex)、臨界段(CriticalSection)等。使用這些對象都分為三個步驟，一是創(chuàng)建或者初始化：接著請求該同步對象，隨即進入臨界區(qū)，這一步對應于互斥量的上鎖；最后釋放該同步對象，這對應于互斥量的解鎖。這些同步對象在一個線程中創(chuàng)建，在其他線程中都可以使用，從而實現(xiàn)同步互斥。二、設計思想生產(chǎn)者進程與消費者進程是經(jīng)典的同步互斥關系。系統(tǒng)創(chuàng)建兩類進程：proceducer()和consumer()，分別用來描述生產(chǎn)者和消費者的行為。生產(chǎn)者與消費者問題是指若干進程通過循環(huán)緩沖池區(qū)交換數(shù)據(jù)。如下圖所示，生產(chǎn)者進程不斷向循環(huán)緩沖池區(qū)中寫入數(shù)據(jù)（即生產(chǎn)數(shù)據(jù)），而消費者進程不斷從循環(huán)緩沖池區(qū)中讀出數(shù)據(jù)（即消費數(shù)據(jù)）。循環(huán)緩沖池共有N個緩沖區(qū)，緩沖區(qū)可以暫存一個產(chǎn)品，任何時刻只能有一個進程課對循環(huán)緩沖池進行操作。所有生產(chǎn)者和消費者要協(xié)調工作，以完成數(shù)據(jù)的交換。只要有空緩沖區(qū)，生產(chǎn)者就可以把產(chǎn)品送入緩沖區(qū)；只要有滿緩沖區(qū)，消費者就可以從緩沖區(qū)中取走物品。為了解決生產(chǎn)者和消費者問題，應該設置信號量和變量如下：full：滿緩沖區(qū)資源信號量，初值為0；empty：空緩沖區(qū)資源信號量，初值為n；in：生產(chǎn)者指針，初值均為0；out：消費者指針，均為0；mutex：緩沖區(qū)操作的互斥信號量，初值為1三、系統(tǒng)結構PCB*readyhead=NULL,*readytail=NULL;//就緒隊列——鏈表結構PCB*consumerhead=NULL,*consumertail=NULL;//消費者隊列PCB*producerhead=NULL,*producertail=NULL;//生產(chǎn)者隊列processproc()給PCB分配內存，產(chǎn)生相應的的進程Pempty()如果緩沖區(qū)滿，該進程進入生產(chǎn)者等待隊列；linkqueue(exe,&producertail);//把就緒隊列里的進程放入生產(chǎn)者隊列的尾部執(zhí)行順序：Main()emptyinfulloutfinish當緩沖池為空時，生產(chǎn)者生產(chǎn)產(chǎn)品in緩沖池in=in+1當緩沖池為滿時，消費者消費產(chǎn)品out緩沖池out=out+1四、PV操作代碼semaphoreempty=n;semaphorefull=0;semaphoremutex=1;messagebuffer[n];intin=0;intout=0;voidmain(){parbegin(proceducer(),consumer());}voidproceducer(){do{prodeceanewmeddage;P(empty);P(mutex);sendanewmessagetobuffer[in];in=(in+1)%n;V(mutex);V(full);