1實驗1：生產者消費者問題

福建農林大學金山學院實驗報告系（教研室）： 專業(yè)： 計算機科學與技術 年級： 實驗課程： 生產者與消費者實驗 姓名： 學號： 實驗室號：1#608計算機號： 實驗時間： 指導教師簽字： 成績： 實驗1：生產者消費者問題一、 實驗目的生產者消費者問題是操作系統(tǒng)中經典的同步和互斥問題。通過實驗，要求學生掌握兩者之間的同步信號量和互斥信號量的使用，更深刻了解臨界資源、同步和互斥的概念。二、 實驗要求1. 一組生產者通過一個具有N個緩沖區(qū)的緩沖池循環(huán)不斷地向一組消費者提供產品。2. 建一個隊列, 隊列的長度由n記錄, 定義兩個指針, 分別指向隊列的頭和尾消費者從頭指針讀取數據,每讀取一個數據把n-， 生產者把數據寫入尾指針, 每寫入一個數據就n+，當n=N的時候生產者暫停寫入數據。3. 注意：緩沖池隊列，用互斥鎖保護。三、 實驗內容和原理1. 分別畫出生產者和消費者的流程圖是否有空數據單元阻塞等待資源被喚醒（消費者）阻塞等待使用權是否可用被喚醒寫數據歸還使用權數據單元+1喚醒消費者生產者數據否有否是是否有數據單元阻塞等待資源被喚醒（生產者）阻塞等待使用權是否可用被喚醒取數據歸還使用權數據單元+1喚醒消費者消費者數據否有否是2. 針對生產者和消費者問題，可以分為哪幾種情況，使用了哪些原語？分別代表什么意思？過程如何？闡述哪些進程之間存在同步，哪些進程之間存在互斥。3. 緩沖區(qū)是否為臨界資源？是否可以循環(huán)使用？通過什么來實現？舉例說明（可畫圖）四、 實驗環(huán)境1. 硬件：PC機；2. 軟件：Windows操作系統(tǒng)、VC6.0。五、 算法描述及實驗步驟#include #include const unsigned short SIZE_OF_BUFFER = 10; unsigned short ProductID = 0; unsigned short ConsumeID = 0; unsigned short in = 0; unsigned short out = 0; int g_bufferSIZE_OF_BUFFER; bool g_continue = true; HANDLE g_hMutex; HANDLE g_hFullSemaphore; HANDLE g_hEmptySemaphore; DWORD WINAPI Producer(LPVOID); DWORD WINAPI Consumer(LPVOID); int main() 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); const unsigned short PRODUCERS_COUNT = 3; const unsigned short CONSUMERS_COUNT = 1; const unsigned short THREADS_COUNT = PRODUCERS_COUNT+CONSUMERS_COUNT; HANDLE hThreadsPRODUCERS_COUNT; DWORD producerIDCONSUMERS_COUNT; DWORD consumerIDTHREADS_COUNT; for (int i=0;iPRODUCERS_COUNT;+i) hThreadsi=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,&producerIDi); if (hThreadsi=NULL) return -1; for ( i=0;iCONSUMERS_COUNT;+i) hThreadsPRODUCERS_COUNT+i=CreateThread(NULL,0,Consumer,NULL,0,&consumerIDi); if (hThreadsi=NULL) return -1; while(g_continue) if(getchar() /按回車后終止程序運行 g_continue = false; return 0;void Produce() std:cerr Producing +ProductID . ; std:cerr Succeed std:endl; void Append() std:cerr Appending a product . ; g_bufferin = ProductID; in = (in+1)%SIZE_OF_BUFFER; std:cerr Succeed std:endl; for (int i=0;iSIZE_OF_BUFFER;+i) std:cout i : g_bufferi; if (i=in) std:cout - 生產; if (i=out) std:cout - 消費; std:cout std:endl; void Take() std:cerr Taking a product . ; ConsumeID = g_bufferout; out = (out+1)%SIZE_OF_BUFFER; std:cerr Succeed std:endl; for (int i=0;iSIZE_OF_BUFFER;+i) std:cout i : g_bufferi; if (i=in) std:cout - 生產; if (i=out) std:cout - 消費; std:cout std:endl; void Consume() std:cerr Consuming ConsumeID . ; std:cerr Succeed std:endl;DWORD WINAPI Producer(LPVOID lpPara) while(g_continue) WaitForSingleObject(g_hFullSemaphore,INFINITE); WaitForSingleObject(g_hMutex,INFINITE); Produce(); Append(); Sleep(1500); ReleaseMutex(g_hMutex); ReleaseSemaphore(g_hEmptySemaphore,1,NULL); return 0;DWORD WINAPI Consumer(LPVOID lpPara) while(g_continue) WaitForSingleObject(g_hEmptySemaphore,INFINITE); WaitForSingleObject(g_hMutex,INFINITE); Take(); Consume(); Sleep(1500); ReleaseMutex(g_hMutex); ReleaseSemaphore(g_hFullSemaphore,1,NULL); return 0;六、 調試過程程序有錯誤：在94 和108行分別少了兩個封號。經改正后無錯誤如圖所示：七、 實驗結果七、總結通