試驗1：生產(chǎn)者消費者問題

1、v1.0可編輯可修改福建農(nóng)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(chǎn)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(chǎn)者消費者問題一、實驗目的生產(chǎn)者消費者問題是操作系統(tǒng)中經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)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(shù)據(jù)，每讀取一個數(shù)

2、據(jù)把n-,生產(chǎn)者把數(shù)據(jù)寫入尾指針， 每寫入一個數(shù)據(jù)就 n+，當n=N的時候生產(chǎn)者暫停寫入數(shù)據(jù)。3. 注意：緩沖池隊列，用互斥鎖保護。三、實驗內(nèi)容和原理1. 分別畫出生產(chǎn)者和消費者的流程圖否2. 針對生產(chǎn)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(xiàn)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)、五、算法描述及實驗步驟#in elude <>#in elude <iostream> const un s

3、ig ned short SIZE_OF_BUFFER = 10; un sig ned short ProductID = 0;un sig ned short Con sumeID = 0;un sig ned short in = 0;un sig ned short out = 0;in t g_bufferSIZE_OF_BUFFER;bool g_continue = true;HANDLE g_hMutex;HANDLE g_hFullSemaphore;HANDLE g_hEmptySemaphore;DWORD WINAPI Producer(LPVOID);DWORD WI

4、NAPI Co nsumer(LPVOID);int mai n() g_hMutex = CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);g_hFullSemaphoreCreateSemaphore(NULL,SIZE_OF_BUFFER-1,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL);g_hEmptySemaphore = CreateSemaphore(NULL,0,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL);const un sig ned short PRODUCERS_COUNT = 3;const un sig ned short CONSUMERS_COUNT

5、= 1;const un sig ned short THREADS_COUNT = PRODUCERS_COUNT+CONSUMERS_COUNT;HANDLE hThreadsPRODUCERS_COUNT;DWORD producerlDCONSUMERS_COUNT;DWORD con sumerlDTHREADS_COUNT;for (int i=0;i<PRODUCERS_COUNT;+i)hThreadsi=CreateThread(NULL,0,Producer,NULL,0,&producerlDi);if (hThreadsi=NULL) return -1;

6、for ( i=0;i<CONSUMERS_COUNT;+i)hThreadsPRODUCERS_COUNT+i=CreateThread(NULL,0,Co nsumer,NULL,0,&con sumerlDi);if (hThreadsi=NULL) return -1;while(g_c ontinu e)if(getchar()."std:cerr << "Succeed" << std:e ndl;void Appe nd() std:cerr << "Appe nding a product

7、 ."g_bufferi n = ProductID;in = (in+1)%SIZE_OF_BUFFER;std:cerr << "Succeed" << std:e ndl;for (in t i=0;i<SIZE_OF_BUFFER;+i)std:cout << i <<": " << g_bufferi;if (i=in) std:cout << " <-生產(chǎn)"if (i=out) std:cout << " &

8、lt;-消費"std:cout << std:e ndl;void Take() std:cerr << "Taki ng a product ."Con sumeID = g_bufferout;out = (out+1)%SIZE_OF_BUFFER;std:cerr << "Succeed" << std:e ndl;for (in t i=0;i<SIZE_OF_BUFFER;+i)std:cout << i <<": " <<

9、 g_bufferi;if (i=in) std:cout << " <-生產(chǎn)"if (i=out) std:cout << " <-消費"std:cout << std:e ndl; void Con sume() std:cerr << "Consuming " << Con sumeID << "." std:cerr << "Succeed" << std:e ndl;DWORD

10、WINAPI Producer(LPVOID lpPara) while(g_c ontinu e)WaitForSi ngleObject(g_hFullSem aphore,INFINITE);WaitForSi ngleObject(g_hMutex,INFINITE);Produce();Appe nd();Sleep(1500);ReleaseMutex(g_hMutex);ReleaseSemaphore(g_hEmptySemaphore,1,NULL);return 0;DWORD WINAPI Co nsumer(LPVOID lpPa while(g_c ontinu e)

11、WaitForSi ngleObject(g_hEmptySemaphore,INFINITE);WaitForSi ngleObject(g_hMutex,INFINITE);Take();Con sume();Sleep(1500);ReleaseMutex(g_hMutex);ReleaseSemaphore(g_hFullSemaphore,1,NULL);return 0;六、調(diào)試過程程序有錯誤：|CnFiguration: 1 - Vin32 DebugConpiliig.pLcppD:1167BB8Hdj1.tpp(94) : error C21M! syntax ernr :

12、ilfsliig beFon ldentifljer 'lilMSESufhonD;1167te_|1.cpp( 1H) ; error CMW; syntax error : nissing '/ before 'J'舲cl.exe軽卷l.obj - 1 errur(s), 9 uarniry(s)在94和108行分別少了兩個封號。經(jīng)改正后無錯誤如圖所示:CionFiguration: 1 - Win32 DebugCompiling1 .cpp1 -obj - O error(s) T O uiarnimgfs)七、實驗結果尻 *Ds l 167l0804417cLljVDsl)ug 1B ee*due ins 乂 Succeed