中南大学--Linux第四次实验报告.doc

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1、中南大学UNIX/LINUX实验报告学院：_信息科学与工程学院____专业班级：计算机科学与技术09**班学号：****姓名：***指导教师：沈海澜2012年5月生产者-消费者同步问题1．实验目的（1）全面理解生产者与消费者问题模型，掌握解决该问题的算法思想，正确使用同步机制。（2）学习使用Linux线程同步机制解决互斥和同步问题。2．实验环境已安装Linux操作系统的微机一台3．实验内容问题描述：一组生产者向一组消费者提供消息，它们共享一个有界缓冲池，生产者向其中投放消息，消费者从中取得消息。假定这些生产者和消费者互相等效，只要缓冲池未满，生产者可将消息送入缓

2、冲池；只要缓冲池未空，消费者可从缓冲池取走一个消息。功能要求：根据进程同步机制，编写一个解决上述问题的程序，可显示缓冲池状态、放数据、取数据等过程。生产者功能描述在同一个进程地址空间内执行的两个线程。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中获得物品，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。程序结构图：4．具体设计要求及有关说明A、主函数B

3、、统计线程C、生产者线程D、消费者线程（1）有2个生产者线程，分别为P1、P2；有2个消费者进程，分别是C1、C2；缓冲区单元个数N=15；（2）不同的生产者可生产不同的产品（比如字母、数字、符号）；不同的消费者可有不同的消费方式（比如“显示”、“打印”、“拼接成字符串”、“改变大小写”等）。自己可任意定义。（3）使用Linux线程同步：mutex、conditionvirable和semaphore完成上述问题。（4）程序源代码和实验结果如下：#include#include#includese

4、m_tblank_number,product_number;pthread_cond_tfull=PTHREAD_COND_INITIALIZER;pthread_cond_tempty=PTHREAD_COND_INITIALIZER;pthread_mutex_tlock=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;#defineNUM15structP_Queue{charproductc[NUM];intfront,rear;intnum;};void*producer1(void*arg){structP_Queue*q;q=(structP

5、_Queue*)arg;while(1){pthread_mutex_lock(&lock);while(q->num==NUM){pthread_cond_wait(&full,&lock);}sem_wait(&blank_number);charc=rand()%26+'a';q->rear=(q->rear+1)%NUM;q->productc[q->rear]=c;printf("缓冲池1的产品是：%c",q->productc[q->rear]);q->num++;printf("产品数量：%d",q->num);sem_post(&prod

6、uct_number);if(q->num==1){pthread_cond_signal(&empty);}pthread_mutex_unlock(&lock);sleep(rand()%2);}}void*producer2(void*arg){structP_Queue*q;q=(structP_Queue*)arg;while(1){pthread_mutex_lock(&lock);while(q->num==NUM){pthread_cond_wait(&full,&lock);}sem_wait(&blank_number);charc=rand

7、()%26+'A';q->rear=(q->rear+1)%NUM;q->productc[q->rear]=c;printf("缓冲池2的产品是：%c",q->productc[q->rear]);q->num++;printf("产品数量：%d",q->num);sem_post(&product_number);if(q->num==1){pthread_cond_signal(&empty);}pthread_mutex_unlock(&lock);sleep(rand()%2);}}void*consumer1(void*arg){struct

8、P_Queue*q;q=