操作系统生产者与消费者

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1、实验二：生产者与消费者一、实验目的：利用Windows提供的API函数，编写程序，解决生产者与消费者问题，实现进程的互斥与同步。二、实验要求：设计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。消费者线程从缓冲区中获得物品，然后释放缓冲区。要求设计并实现一个进程，该进程拥有一个生产者线程和一个消费者线程，它们使用N个不同的缓冲区（N为一个确定的数值，例如N=32）。需要使用如下信号量：(1)一个互斥信号量，用以阻止生产者线程和消费者线程同时操作缓冲区列表；(2)一个信号量，当生产者线程生产出一个物品时可

2、以用它向消费者线程发出信号；(3)一个信号量，消费者线程释放出一个空缓冲区时可以用它向生产者线程发出信号；三、实验原理：生产者线程生产物品时，若无空缓冲区可用，生产者线程必须等待消费者线程释放出一个空缓冲区；消费者线程消费物品时，若缓冲区为空，消费者线程将被阻塞，直到新的物品被生产出来。一些重要函数功能说明：CreateThread：创建一个在调用进程的地址空间中执行的线程。CreateMutex()：创建有名或无名的互斥对象。ReleaseMutex()：释放指定互斥对象。WaitForSingleObject()：测试指定对象是否有信号或超时CreateS

3、emapore()：创建一个有名或者无名信号对象。ReleaseSemaphore()：将指定信号对象的计数增加一个指定的数量。四、实验运行结果：五、实验所遇到的问题：如果将两个wait操作即wait（full）和wait（mutex）互换位置，或者将release（mutex）与release（full）互换位置，当缓冲区存满产品时，生产者又生产了一件产品，它欲向缓冲区存放时将在empty上等待，但它已经占有了使用缓冲区的权利。这时消费者要取产品时将停留在mutex上得不到使用缓冲区的权利，导致生产者等待消费者取走产品，而消费者却在等待生产者释放使用缓冲区的

4、权利，这种相互等待永远结束不了。因此进程将会发生死锁。附录：源程序实现#include#includeconstunsignedshortSIZE_OF_BUFFER=10;//缓冲区长度unsignedshortProductID=0;//产品号unsignedshortConsumeID=0;//将被消耗的产品号unsignedshortin=0;//产品进缓冲区时的缓冲区下标unsignedshortout=0;//产品出缓冲区时的缓冲区下标intg_buffer[SIZE_OF_BUFFER];//缓冲区是个循

5、环队列boolg_continue=true;//控制程序结束HANDLEg_hMutex;//用于线程间的互斥HANDLEg_hFullSemaphore;//当缓冲区满时迫使生产者等待HANDLEg_hEmptySemaphore;//当缓冲区空时迫使消费者等待DWORDWINAPIProducer(LPVOID);//生产者线程DWORDWINAPIConsumer(LPVOID);//消费者线程intmain(){//创建各个互斥信号g_hMutex=CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);g_hFullSemaphore=Creat

6、eSemaphore(NULL,SIZE_OF_BUFFER-1,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL);g_hEmptySemaphore=CreateSemaphore(NULL,0,SIZE_OF_BUFFER-1,NULL);//调整下面的数值，可以发现，当生产者个数多于消费者个数时，//生产速度快，生产者经常等待消费者；反之，消费者经常等待constunsignedshortPRODUCERS_COUNT=3;//生产者的个数constunsignedshortCONSUMERS_COUNT=1;//消费者的个数//总的线程数constunsi

7、gnedshortTHREADS_COUNT=PRODUCERS_COUNT+CONSUMERS_COUNT;HANDLEhThreads[PRODUCERS_COUNT];//各线程的handleDWORDproducerID[CONSUMERS_COUNT];//生产者线程的标识符DWORDconsumerID[THREADS_COUNT];//消费者线程的标识符//创建生产者线程for(inti=0;i

8、erID[i]);if(hThread