东北大学-操作系统实验三报告.docx

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1、操作系统实验报告班级物联网1302班学号姓名实验3进程同步和通信-生产者和消费者问题模拟1.目的：调试、修改、运行模拟程序，通过形象化的状态显示，使学生理解进程的概念，了解同步和通信的过程，掌握进程通信和同步的机制，特别是利用缓冲区进行同步和通信的过程。通过补充新功能，使学生能灵活运用相关知识，培养创新能力。2.内容及要求：1)调试、运行模拟程序。2)发现并修改程序中不完善的地方。3)修改程序，使用随机数控制创建生产者和消费者的过程。4)在原来程序的基础上，加入缓冲区的写互斥控制功能，模拟多个进程存取一个公共缓冲区，当有进程正在写缓冲区时，其他要访问该缓冲区的进程必

2、须等待，当有进程正在读取缓冲区时，其他要求读取的进程可以访问，而要求写的进程应该等待。5)完成1)、2)、3）功能的,得基本分,完成4)功能的加2分,有其它功能改进的再加2分3.程序说明：　　本程序是模拟两个进程，生产者（producer）和消费者(Consumer)工作。生产者每次产生一个数据，送入缓冲区中。消费者每次从缓冲区中取走一个数据。缓冲区可以容纳8个数据。因为缓冲区是有限的，因此当其满了时生产者进程应该等待，而空时，消费者进程应该等待；当生产者向缓冲区放入了一个数据，应唤醒正在等待的消费者进程，同样，当消费者取走一个数据后，应唤醒正在等待的生产者进程。就

3、是生产者和消费者之间的同步。　　每次写入和读出数据时，都将读和写指针加一。当读写指针同样时，又一起退回起点。当写指针指向最后时，生产者就等待。当读指针为零时，再次要读取的消费者也应该等待。为简单起见，每次产生的数据为0-99的整数，从0开始，顺序递增。两个进程的调度是通过运行者使用键盘来实现的。4.程序使用的数据结构进程控制块：包括进程名，进程状态和执行次数。缓冲区：一个整数数组。缓冲区说明块：包括类型，读指针，写指针，读等待指针和写等待指针。5.程序使用说明　　启动程序后，如果使用'p'键则运行一次生产者进程，使用'c'键则运行一次消费者进程。通过屏幕可以观察到两

4、个进程的状态和缓冲区变化的情况。 6.实验流程图源程序#include<>#include<>#include<>#definePIPESIZE8enumStatus{RUN,WAIT,READY};#defineNORMAL0#defineSLEEP1#defineAWAKE2structPCB{charname[3];enumStatusstatus;inttime;};structwaitqueue{structPCBpcb;structwaitqueue*next;};structPCB*producer;/*writewaitpoint*/structP

5、CB*consumer;/*readwaitpoint*/structwaitqueue*headerqueue,*tailqueue;intwriteptr;intreadptr;intwritein,readout;intbuffer[PIPESIZE];intempty,full;voidrunp(charin[3]),runc(charin[3]),print();intmain(){charin[3];writeptr=0;readptr=0;writein=0;empty=PIPESIZE;full=0;producer=(structPCB*)mall

6、oc(sizeof(structPCB));consumer=(structPCB*)malloc(sizeof(structPCB));headerqueue=(structwaitqueue*)malloc(sizeof(structwaitqueue));headerqueue->next=NULL;tailqueue=headerqueue;producer->status=READY;consumer->status=WAIT;producer->time=consumer->time=0;printf("Nowstartingtheprogram!"

7、);printf("Press'p1'torunPRODUCER1,Press'p1'torunPRODUCER2");printf("Press'c1'torunCONSUMER1,Press'c2'torunCONSUMER2");printf("Press'e'toexitfromtheprogram.");while(1){strcpy(in,"N");while(!strcmp(in,"N")){printf("");scanf("%s",in);if(strcmp(in,"e")&&strcmp(in,"p1")&&strcmp(in