信号量实现生产者消费者问题

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1、生产者——消费者问题一、实验目的通过实验，掌握Windows和Linux环境下互斥锁和信号量的实现方法，加深对临界区问题和进程同步机制的理解，同时巩固利用WindowsAPI和PthreadAPI进行多线程编程的方法。二、实验内容1.在Windows操作系统上，利用Win32API提供的信号量机制，编写应用程序实现生产者——消费者问题。2.在Linux操作系统上，利用PthreadAPI提供的信号量机制，编写应用程序实现生产者——消费者问题。3.两种环境下，生产者和消费者均作为独立线程，并通过empty、full、mutex三个信号量实现对缓冲进行插入与删除

2、。4.通过打印缓冲区中的内容至屏幕，来验证应用程序的正确性。三、实验步骤㈠设计思路①声明三个信号量，互斥信号量mutex，计数信号量empty初始化值100，技术信号量full初始化值0，并声明一个缓冲区char类型的buffer数组，大小为10，初始值为N。②produce利用信号量形成对buffer临界生产，添加一个元素进去，赋值为A。consume利用信号量形成对buffer临界消费，从buffer中拿出来一个元素，并将buffer中原来元素赋为B。每访问一次临界区，就输出buffer值。③创建多线程，其中5个生产者，和5个消费者，每个线程最多操作缓冲

3、区10次。㈡流程图开始申明3个信号量，mutex，empty，full创建线程分别做生产者和消费者访问临界区，并输出缓冲区的值结束四、主要数据结构及其说明声明一个char类型的数组buffer，大小为10，用来做生产者和消费者共同访问的共享变量，可视做临界区。五、程序运行时的初值和运行结果Win32下Linux下六、实验体会本实验总体感觉不是很难，就是将用信号量解决生产者消费者问题用具体的代码实现。主要的工作就是分别在Win32和Pthread下用不同的函数名来实现P操作和V操作。还有就是如何验证程序的正确性，就是通过没执行一次操作就输出缓冲区buffer值

4、来判断是否符合要求。七、源程序并附上注释Win32下#include#include#includeHANDLEEmpty,full,mutex;//声明3个信号量，互斥信号量mutex，计数信号量full和Emptyintx=0;inty=0;char*buffer;//缓冲区buffer//输出buffervoidoutput(){for(inti=0;i<10;i++){cout<

5、ram){intj=0;do{WaitForSingleObject(Empty,INFINITE);//buffer空余量减一WaitForSingleObject(mutex,INFINITE);//形成互斥，只能一个线程去生产cout<

6、eleaseSemaphore(full,1,NULL);//可以消费量加1}while(j!=10);//每个线程生产10次return0;}DWORDWINAPIconsume(LPVOIDparam){intj=0;do{WaitForSingleObject(full,INFINITE);//将可以消费量减1WaitForSingleObject(mutex,INFINITE);//形成互斥访问，自能一个线程可以访问。cout<

7、//消费时，赋值为Boutput();//输出bufferj++;ReleaseSemaphore(mutex,1,NULL);//取消互斥，允许其他线程消费ReleaseSemaphore(Empty,1,NULL);//buffer空余量加1}while(j!=10);//每个线程可以消费10次return0;}intmain(){inti;Empty=CreateSemaphore(NULL,10,10,NULL);//声明计数信号量，Empty初值为10full=CreateSemaphore(NULL,0,10,NULL);//声明技术信号量，fu

8、ll初值为0mutex=CreateSemaphor