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《操作系统》课程设计说明书-用多线程同步方法解决生产者-消费者问题.doc

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《操作系统》课程设计说明书-用多线程同步方法解决生产者-消费者问题.doc

目录目录..................................................................................................................................................1用多线程同步方法解决生产者-消费者问题..................................................................................31.设计题目与要求......................................................................................................................31.1设计题目..........................................................................................................................31.2设计要求..........................................................................................................................32.设计思想及系统平台................................................................................................................32.1设计思想..........................................................................................................................32.2系统平台及使用语言......................................................................................................33.数据结构与模块说明................................................................................................................44.源程序清单................................................................................................................................75.运行结果与运行情况..............................................................................................................126.调试过程....................................................................................................错误未定义书签。7.总结..........................................................................................................................................16本科生课程设计成绩评定表............................................................................................................18操作系统课程设计说明书2课程设计任务书学生姓名专业班级指导教师工作单位计算机科学与技术学院题目用多线程同步方法解决生产者-消费者问题ProducerConsumerProblem初始条件1.操作系统Linux2.程序设计语言C语言3.有界缓冲区内设有20个存储单元,其初值为0。放入/取出的数据项按增序设定为1-20这20个整型数。要求完成的主要任务(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1.技术要求1)为每个生产者/消费者产生一个线程,设计正确的同步算法2)每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后,即时显示有界缓冲区的当前全部内容、当前指针位置和生产者/消费者线程的自定义标识符。3)生产者和消费者各有两个以上。4)多个生产者或多个消费者之间须共享对缓冲区进行操作的函数代码。2.设计说明书内容要求1设计题目与要求2总的设计思想及系统平台、语言、工具等。3)数据结构与模块说明(功能与流程图)4)给出用户名、源程序名、目标程序名和源程序及其运行结果。(要注明存储各个程序及其运行结果的主机IP地址和目录。)5)运行结果与运行情况(提示1有界缓冲区可用数组实现。2编译命令可用cclpthreado目标文件名源文件名3多线程编程方法参见附件。)3.调试报告1调试记录2自我评析和总结上机时间安排18周一五080-1200指导教师签名年月日系主任(或责任教师)签名年月日操作系统课程设计说明书3用多线程同步方法解决生产者-消费者问题1.设计题目与要求1.1设计题目解决生产者-消费者(BoundedBufferProblem)问题1.2设计要求1每个生产者和消费者对有界缓冲区进行操作后,即时显示有界缓冲区的全部内容、当前指针位置和生产者/消费者线程的标识符。2生产者和消费者各有两个以上。3多个生产者或多个消费者之间须共享对缓冲区进行操作的函数代码。2.设计思想及系统平台2.1设计思想生产者进程与消费者进程是经典的同步互斥关系。系统创建两类进程proceducer和consumer,分别用来描述生产者和消费者的行为。生产者与消费者问题是指若干进程通过循环缓冲池区交换数据。生产者进程不断向循环缓冲池区中写入数据(即生产数据),而消费者进程不断从循环缓冲池区中读出数据(即消费数据)。循环缓冲池共有N个缓冲区,缓冲区可以暂存一个产品,任何时刻只能有一个进程可以对循环缓冲池进行操作。只要缓冲区未满,生产者就可以把产品送入缓冲区只要缓冲区未空,消费者就可以从缓冲区中取走物品。为了解决生产者和消费者问题,应该设置信号量和变量如下full满缓冲区资源信号量,初值为0empty空缓冲区资源信号量,初值为nin生产者指针,初值均为0out消费者指针,均为0mutex缓冲区操作的互斥信号量,初值为1利用互斥信号量mutex实现诸进程对缓冲池的互斥使用,利用信号量empty和full分别表示缓冲池中空缓冲池和满缓冲区的数量。操作系统课程设计说明书42.2系统平台及使用语言1)操作系统Linux2)程序设计语言C语言3)编译器GCC3.数据结构与模块说明3.1程序自定义函数1、voidproducestructsem_info这个函数是生产者进行的生产过程,为所有的生产者所共享。结构体指针用来接收生产者线程创建时传来的生产者的个人信息。2、voidconsumerstructsem_info这个函数是消费者进行的生产过程,为所有的消费者所共享。结构体指针用来接收消费者线程创建时传来的消费者的个人信息。3、voidsetproducevoid这个函数是用来设置生产者的个数和他们的名字。4、voidsetconsumervoid这个函数是用来设置消费者的个数和他们的名字。5、voidactivepthreadint这个函数是用来创建生产者线程,int型参数为生产者的个数。6、voidactivecthreadint这个函数是用来创建生产者线程,int型参数为生产者的个数。7、intgettimevoid这个函数返回来一个整数,作为线程的sleep函数的参数。8、voidmyscanfvoid这个函数用来获取设置生产者和消费者的个数时的整数,确保这个数字在0到MAX_BUFFER之间。3.2系统函数调用线程Linux系统下的多线程遵循POSIX线程接口,称为pthread。编写Linux下的多线程程序,需要使用头文件pthread.h,连接时需要使用库libpthread.a。Linux下pthread的实现是通

注意事项

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