实验四生产者和消费者

Posted 2020-07-27

实验四、生产者和消费者

一、    实验目的

1、掌握临界区的概念及临界区的设计原则；

2、掌握信号量的概念、PV操作的含义以及应用PV操作实现进程的同步与互斥；

3、分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法。

二、    实验内容及要求

分析进程的同步与互斥现象，编程实现经典的进程同步问题——生产者消费者问题的模拟

生产者--消费者问题表述：

    有一环形缓冲池，包含n个缓冲区（0~n-1）。

    有两类进程：一组生产者进程和一组消费者进程，生产者进程向空的缓冲区中放产品，消费者进程从满的缓冲区中取走产品，所有进程必须对缓冲区进行互斥的访问，生产者不能向满缓冲区写数据，消费者不能从空缓冲区取数据，即生产者与消费者必须同步，计算机系统中对资源的分配与释放过程：计算机系统中的每个进程都可以消费或生产某类资源。当系统中某一进程使用某一资源时，可以看作是消耗，且该进程称为消费者。而当某个进程释放资源时，则它就相当一个生产者，定义生产者消费者问题中的各数据结构，并初始化。

信号量，初值。

编写PV操作。

编写生产者与消费者程序，利用信号量及其PV操作，实现生产者与消费者之间的同步与互斥。

模拟显示生产者与消费者同步与互斥的效果。

选做：模拟显示读者写者问题的效果。

三、    实验方法及结果测试

代码实现：

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<math.h>

#include<time.h>

int main() {

 

    int p=0,v=0,run=1,i=0,j,n;

    printf("输入缓冲区大小: ");

    scanf("%d",&n);

    while(run==1) {

       srand(time(NULL));

       j=rand()%2+1;

       if(1==j)

       {

           if(i<5&&p==0&&v==0)

           {

              p++;

              v++;

              i++;

              printf("生产\\n");

              p--;

              v--;

           }

           else {

              printf("仓库已满无法生产\\n");

           }

       }

       else

       {

           if(i>0&&p==0&&v==0)

           {

              p++;

              v++;

              i--;

              printf("消费\\n");

              p--;

              v--;

           }

           else {

              printf("目前没有货物，故无法消费！\\n");

           }

       }

       printf("是否继续————1.是 2.否\\n");

       scanf("%d",&run);

    }

}

结果测试：

四、    实验总结

本次实验总的来说还算简单，采用随机的方法对生产——消费进行选择。虽说能模拟出一些效果，但还有点瑕疵，就是有时一直出现无法消费这个选择项，导致缓冲区一直没使用到，这个BUG会继续改进的。