计算机组成原理 模拟PV操作同步机构.docx

模拟PV操作同步机构，且用PV操作解决生产者消费者问题。4 #include stdio.h#include stdlib.h#define buffersize 5int processnum=0; /进程数struct PCB/定义进程控制块PCBint flag; /角色标志flag=1是producer;flag=2是consumer;int numlabel;/进程标识char product; /产品char *state; /进程状态struct PCB* processlink; /进程链指针*exe=NULL,*over=NULL;PCB* readyhead=NULL,* readytail=NULL;PCB* consumerhead=NULL,* consumertail=NULL;PCB* producerhead=NULL,* producertail=NULL;int productnum=0; /产品数量int full=0,empty=buffersize;/ semaphore信号量char bufferbuffersize;/缓冲区int bufferpoint=0;/缓冲区指针void linkqueue(PCB* process,PCB* tail);PCB* getq(PCB* head,PCB* tail);bool hasElement(PCB* pro);void display(PCB* p);void linklist(PCB* p,PCB* listhead);void freelink(PCB* linkhead);bool processproc();bool waitempty();bool waitfull();void signalempty();void signalfull();void producerrun();void comsuerrun();void linklist(PCB* p,PCB* listhead)/把指定进程进入over链表PCB* cursor=listhead;while(cursor-processlink!=NULL)cursor=cursor-processlink;p-processlink=cursor-processlink;cursor-processlink=p;void freelink(PCB* linkhead)/释放队列PCB* p;while(linkhead!=NULL)p=linkhead;linkhead=linkhead-processlink;free(p);void linkqueue(PCB* process,PCB*tail)/把指定进程排入队列后面if(*tail)!=NULL)(*tail)-processlink=process;(*tail)=process;else printf(队列未初始化！);PCB* getq(PCB* head,PCB* tail)/从带头节点的队列中取出第一个PCB* p;p=head-processlink;if(p!=NULL)head-processlink=p-processlink;p-processlink=NULL;if( head-processlink =NULL ) (*tail)=head;elsereturn NULL;return p;bool processproc()/模拟进程的建立int i,f,num;char ch;PCB* p=NULL;PCB* p1=NULL;printf(n 请输入希望产生的进程个数?);scanf(%d,&num);getchar();/ if(num=100)/printf(您怎么要产生这么多进程！Demands Denied!);/return false;/ for(i=0;iflag=f;processnum ;p-numlabel=processnum;/分配进程pidp-state=ready;/就绪p-processlink=NULL;if(p-flag=1)printf(您要产生的是生产者进程，它是第%d个进程。请您输入您要该进程产生的字符！n,processnum);scanf(%c,&ch);getchar();p-product=ch;/单位产品productnum ;printf(您要该进程产生的字符是%c n,p-product);else printf(您要产生的进程是消费者，它是第%d个进程。n,p-numlabel);linkqueue(p,&readytail);/进入就绪队列后面return true;bool waitempty()/相当于P(empty)操作if(emptynumlabel);exe-state=p_block;linkqueue(exe,&producertail);/运行进程进入等待队列return false;elseempty-;return true;void signalempty()/相当于V(empty)操作PCB* p;if(hasElement(producerhead)p=getq(producerhead,&producertail);/取第一个等待进程p-state=ready;/就绪linkqueue(p,&readytail);/进入就绪队列printf(等待中的生产者进程进入就绪队列，它的进程号是%dn,p-numlabel);empty ; bool waitfull()/相当于P(full)操作if(fullnumlabel);exe-state=c_block;linkqueue(exe,&consumertail);/进入等待队列return false;elsefull-;return true;void signalfull()/相当于V(full)操作PCB* p;if(hasElement(consumerhead)/有等待者p=getq(consumerhead,&consumertail);/ 取第一个等待进程p-state=ready;linkqueue(p,&readytail);printf(等待中的消费者进程进入就绪队列，它的进程号是%dn,p-numlabel);full ;void producerrun()/模拟生产者进程if(!waitempty()return;/临界区printf(进程%d开始向缓冲区存数%ct,exe-numlabel,exe-product);bufferbufferpoint=exe-product;exe-state=runing;printf(进程状态为:%sn,exe-state);bufferpoint ;printf(进程%d向缓冲区存数操作结束n,exe-numlabel);/ 退出临界区signalfull();exe-state=finish;linklist(exe,over); /进程结束进入overvoid comsuerrun()/模拟消费者if(!waitfull() return;/临界区printf(进程%d开始向缓冲区取数t,exe-numlabel);exe-product=bufferbufferpoint-1;exe-state=runing;printf(进程状态为:%sn,exe-state);bufferpoint-;printf(进程%d向缓冲区取数操作结束，取数是%cn,exe-numlabel,exe-product);/ 退出临界区signalempty();exe-state=finish;linklist(exe,over); /进程结束进入overvoid display(PCB* p)p=p-processlink; /越过头节点while(p!=NULL) printf(进程%d，它是一个,p-numlabel); if(p-flag=1) printf(生产者t); printf(状态为:%sn,p-state); else printf(消费者t); printf(状态为:%sn,p-state); p=p-processlink;bool hasElement(PCB* pro)if(pro-processlink=NULL) return false;else return true;void main()char terminate;bool element;printf(你想开始程序吗?(y/n);scanf(%c,&terminate);getchar();/Queue initialize;readyhead=(PCB*)malloc(sizeof(PCB);if(readyhead=NULL) return;readytail=readyhead;readyhead-flag=3;/就绪头标志readyhead-numlabel=processnum;readyhead-state=;readyhead-processlink=NULL;consumerhead=(PCB*)malloc(sizeof(PCB);if(consumerhead=NULL) return;consumertail=consumerhead;consumerhead-flag=4; /消费者头标志consumerhead-numlabel=processnum;consumerhead-state=;consumerhead-processlink=NULL;producerhead=(PCB*)malloc(sizeof(PCB);if(producerhead=NULL) return;producertail=producerhead;producerhead-flag=5; /生产者头标志producerhead-numlabel=processnum;producerhead-state=;producerhead-processlink=NULL;over=(PCB*)malloc(sizeof(PCB);if(over=NULL) return;over-processlink=NULL; /结束队列头while(terminate=y)if(!processproc()break;/建立并就绪进程element=hasElement(readyhead);while(element)/模拟进程调度与切换 exe=getq(readyhead,&readytail); printf(进程%d申请运行，它是一个,exe-numlabel); exe-flag=1? printf(生产者n):printf(消费者n); if(exe-flag=1) producerrun(); else comsuerrun(); element=hasElement(readyhead);printf(就绪队列没有进程n);/过多的生产者或消费者带来的剩余阻塞进程if(hasElement(consumerhead) printf(消费者等待队列中有进程:n); display(consumerhead);else printf(消费者等待队列中没有进程n);if(hasElement(producerhead) printf(生产者等待队列中有进程:n); display(producerhead);else printf(生产者等待队列中没有进程n);printf(输出已经运行结束的进程n);display(over);printf(你想继续吗?(pre