操作系統(tǒng)(生產(chǎn)者與消費(fèi)者問(wèn)題)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)二 進(jìn)程的互斥與同步（生產(chǎn)者與消費(fèi)者問(wèn)題）一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪肳indows提供的API函數(shù)，編寫(xiě)程序，解決生產(chǎn)者與消費(fèi)者問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的互斥與同步。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟：本實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)進(jìn)程，該進(jìn)程擁有一個(gè)生產(chǎn)者線(xiàn)程和一個(gè)消費(fèi)者線(xiàn)程，它們使用N個(gè)不同的緩沖區(qū)（N為一個(gè)確定的數(shù)值，例如N=32）。生產(chǎn)者生產(chǎn)產(chǎn)品，將產(chǎn)品放入緩沖區(qū)，如果緩沖區(qū)滿(mǎn)了，就不能生產(chǎn)產(chǎn)品了，等到緩沖區(qū)有空了再生產(chǎn)，消費(fèi)者線(xiàn)程消費(fèi)產(chǎn)品，從緩沖區(qū)取出產(chǎn)品消費(fèi)，如果緩沖區(qū)是空的，就不能消費(fèi)，線(xiàn)程掛起，生產(chǎn)者與消費(fèi)者不能同時(shí)對(duì)緩沖區(qū)操作。需要使用如下信號(hào)量：一個(gè)互斥信號(hào)量，用以阻止生產(chǎn)者線(xiàn)程

2、和消費(fèi)者線(xiàn)程同時(shí)操作緩沖區(qū)列表；一個(gè)信號(hào)量，當(dāng)生產(chǎn)者線(xiàn)程生產(chǎn)出一個(gè)物品時(shí)可以用它向消費(fèi)者線(xiàn)程發(fā)出信號(hào)；一個(gè)信號(hào)量，消費(fèi)者線(xiàn)程釋放出一個(gè)空緩沖區(qū)時(shí)可以用它向生產(chǎn)者線(xiàn)程發(fā)出信號(hào)；編寫(xiě)一段程序，模擬生產(chǎn)者和消費(fèi)者線(xiàn)程，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的互斥與同步。利用VC+6.0實(shí)現(xiàn)上述程序設(shè)計(jì)和調(diào)試操作，對(duì)于生產(chǎn)者和消費(fèi)者線(xiàn)程操作的成功與提供一定的提示框。通過(guò)閱讀和分析實(shí)驗(yàn)程序，熟悉進(jìn)程的互斥與同步的概念。三、 實(shí)驗(yàn)代碼：#include<windows.h>#include<iostream>using namespace std;const unsigned short N=5;/定義緩沖區(qū)的

3、大小HANDLE m_S_Empty; / 生產(chǎn)者SemaphoreHANDLE m_S_Full; / 消費(fèi)者SemaphoreHANDLE m_M_Mutex;/互斥int bufferN; /定義共享緩沖區(qū)unsigned short ProductID = 0; /產(chǎn)品號(hào)unsigned short ConsumeID = 0; /將被消耗的產(chǎn)品號(hào)unsigned short in = 0; /產(chǎn)品進(jìn)緩沖區(qū)時(shí)的緩沖區(qū)下標(biāo)unsigned short out = 0; /產(chǎn)品出緩沖區(qū)時(shí)的緩沖區(qū)下標(biāo)bool flag = true; /控制程序結(jié)束DWORD WINAPI Producer

4、(LPVOID); /生產(chǎn)者線(xiàn)程DWORD WINAPI Consumer(LPVOID); /消費(fèi)者線(xiàn)程int main() m_S_Empty = CreateSemaphore(NULL, N, N, NULL); /初始計(jì)數(shù)為Nm_S_Full = CreateSemaphore(NULL, 0, N, NULL);/初始計(jì)數(shù)為0m_M_Mutex = CreateMutex(NULL,FALSE,NULL); CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,NULL);/創(chuàng)建生產(chǎn)者線(xiàn)程CreateThread(NULL,0,Consumer,NULL,0,NU

5、LL);/創(chuàng)建消費(fèi)者線(xiàn)程 while(flag) if(getchar() /按回車(chē)后終止程序運(yùn)行 flag = false; return 0;void Produce()cout<<"產(chǎn)品生產(chǎn)中"<<+ProductID<<" . "cout<<"生產(chǎn)成功"<<endl;void Consume()cout<<"產(chǎn)品消費(fèi)中"<<ConsumeID<<" . "cout<<"消

6、費(fèi)成功"<<endl;void Append()cout<<"放入一個(gè)產(chǎn)品. " bufferin = ProductID; in = (in+1)%N; cout<<"放入成功"<<endl; /輸出緩沖區(qū)當(dāng)前的狀態(tài) for (int i=0;i<N;i+) std:cout<<i<<": "<<bufferi; if(i=in) cout<<" <- 生產(chǎn)" if(i=out) cout<

7、<" <- 消費(fèi)" cout<<endl; void Take()cout<<"取出一個(gè)產(chǎn)品. "ConsumeID = bufferout;out = (out+1)%N;cout<<"取出成功"<<endl; /輸出緩沖區(qū)當(dāng)前的狀態(tài)for (int i=0;i<N;i+) cout<<i<<": "<<bufferi; if(i=in) cout<<" <- 生產(chǎn)" if(

8、i=out) cout<<" <- 消費(fèi)" cout<<endl; DWORD WINAPI Producer(LPVOID)while(flag)if(WaitForSingleObject(m_S_Empty,INFINITE)=WAIT_OBJECT_0)if(WaitForSingleObject(m_M_Mutex,INFINITE)=WAIT_OBJECT_0) Produce();/生產(chǎn)一個(gè)物品 Append();/將所生產(chǎn)的物品放到指定的緩沖區(qū)中 Sleep(1500);ReleaseMutex(m_M_Mutex);ReleaseSemaphore(m_S_Full, 1, NULL); return 0;DWORD WINAPI Consumer(LPVOID) while(flag)if(WaitForSingleObject(m_S_Full,INFINITE)=WAIT_OBJECT_0)if(WaitForSingleObject(m_M_Mutex,INFINITE)=WAIT_OB