实验二经典的生产者消费者问题
一、目的
实现对经典的生产者消费者问题的模拟,以便更好的理解经典进程同步问题。
二、实验内容及要求
编制生产者消费者算法,模拟一个生产者、一个消费者,共享一个缓冲池的情形。1、实现对经典的生产者消费者问题的模拟,以便更好的理解此经典进程同步问题。生产者-消费者问题是典型的PV操作问题,假设系统中有一个比较大的缓冲池,生产者的任务是只要缓冲池未满就可以将生产出的产品放入其中,而消费者的任务是只要缓冲池未空就可以从缓冲池中拿走产品。缓冲池被占用时,任何进程都不能访问。2、每一个生产者都要把自己生产的产品放入缓冲池,每个消费者从缓冲池中取走产品消费。在这种情况下,生产者消费者进程同步,因为只有通过互通消息才知道是否能存入产品或者取走产品。他们之间也存在互斥,即生产者消费者必须互斥访问缓冲池,即不能有两个以上的进程同时进行。
三、生产者和消费者原理分析
在同一个进程地址空间内执行两个线程。生产者线程生产物品,然后将物品放置在一个空缓冲区中供消费者线程消费。消费者线程从缓冲区中获得物品,然后释放缓冲区。当生产者线程生产物品时,如果没有空缓冲区可用,那么生产者线程必须等待消费者线程释放一个空缓冲区。当消费者线程消费物品时,如果没有满的缓冲区,那么消费者线程将被阻挡,直到新的物品被生产出来。
四、生产者与消费者功能描述:
生产者功能描述:在同一个进程地址空间内执行两个线程。生产者线程生产物品,然后将物品放置在一个空缓冲区中供消费者线程消费。当生产者线程生产物品时,如果没有空缓冲区可用,那么生产者线程必须等待消费者线程释放出一个空缓冲区。
消费者功能描述:消费者线程从缓冲区获得物品,然后释放缓冲区,当消费者线程消费物品时,如果没有满的缓冲区,那么消费者线程将被阻塞,直到新的物品被生产出来。
五、实验环境
操作系统环境:Wi
dows系统。编程语言:C。
1
f六、生产者与消费者的思路和设计
1、程序流程图1生产者
开始
生产产品
Waitempty
empty≤0N
Waitmutex
Y
缓冲区内已满,已无可用缓冲区
Mutex1Y
存入缓冲区
N
缓冲区正被其他进程占用
emptyempty1
Sig
almutex
Sig
alfull结束
2
f2消费者
开始Waitfull消费请求
full≤0N
Waitmutex
Mutex1Y
消费
Y
缓冲区内产品已空,不能进行消费
N
缓冲区正被其他进程占用
fullfull1
Sig
almutex
Sig
alempty结束
3
f2、主要程序代码
初始化变量
privatevoidForm1_Loadobr