同步和互斥实验吃水果问题消费者问题

1、实验3报告源程序1/ * *作者：wwj时间:2012/4/12功能：实现吃水果问题*水趣目内容：桌子有一只盘子，只允许放一个水果，父亲专向盘子放苹果，母亲专向盘子 放桔子儿子专等吃盘子的桔子，女儿专等吃盘子的苹果。只要盘子为空，父亲或母亲就可以 向盘子放水果，仅当盘子有自己需要的水果时，儿子和女儿可从盘子取出。请给出四个人之 间的同步关系，并用pv操作实现四个人的正确活动的问题。*水*题目分析：父亲和女儿是相互制约的，父亲进程执行完即往盘中放入苹果后.女儿进程才 能执行即吃苹果，是同步关系：母亲和儿子是相互制约的，母亲进程执行完即往盘中放入桔子，儿子进程才能执行即吃桔子， 也是同步关系而父亲

2、和母亲这两个进程不能同时进行，是互斥关系；*# i n c I u d ewindow s h># inc I u de< iostreamus i ng nam e space std;/声明句柄H A NDL E Em p tyP I ate;HAN DLE Apple;H A NDLE o r a n ge：H ANDL E fatherThre a d;HA N DL E mot h erTh r ead:HANDLE s onT h r e ad：HANDL E da u ghter T h r e ad;/线程函数声明DWORD Wl N API father (L P

3、VOID I pParame ter);DWORD V/1 NAP I moth e r (LPVOI D Ip P arameter);DWORD WI N API da u g h te r (L PVOID I p P a r amet e r);DWORD V/1 NAP I son (LPVO ID I p P a ram e ter)：i n t m a i n ()/创建信号量EmptyPla te = C reat e Semap h o re (NULL, 1, 1 , NULL): / / 盘子Apple = Crea t e S emap h ore (NULL, 0,

4、1, NULL):/苹果a oran g e = CreateSema p h ore (NULL. 0, 1, NULL) ; /桔子o /创建线程fatherThread = C r ea te Thread (NULL, 0, fat her, NULL, 0, NULL); mot herTh read = Crea t eThread (NULL, 0, mother, NULL , 0, NU L L );d a ug h terTh r e ad = Crea te Thread (NULL, 0, daugh ter, NULL, O , NULL); sonTh r e a

5、d = CreateThr e ad (N ULLt 0, s o n , NULL , 0, NULL )：。/等线程的结束W a it Fo r Sin g leOb j e c t (fa the rTh r ead, INF I N ITE);a WaitF o r S ingleObj e ct (mo t he r Thre ad, I NFI N I TE);a Wait F orSing I eO b ject (da u ghterThre ad, INFIN ITE)：a WaitForSing I e Object (sonT h r e ad, INF I NITE);

6、o /关闭线程句柄CloseHandle (fatherThread);a C loseHandle(m o t h erThread);a Cl o seH a nd I e (da u g h t e rTh read);。Clos e Handle(sonThre ad);/关闭信号量句柄a Clos e Han d le(EmptyPlate):CloseHandI e ( Apple):C I o seHand I e (ora n g e )：ore t urn O ;/父亲线程函数 DW0R D W I NAP I father (LPVOID I p Param e ter)0

7、 for (in t i =0; i 5; + i ) 。Wai t Fo r S ing I e 0bject ( E mptyPla t e, I NFI N I TE) ;。/ / P 操作o /开始临界区c o unFat her 往盘中放一个水果n"/结束临界区Re I e a s e Sem a phore (Apple, 1, NULL);。/ / V 操作o o a n re t ur n O :。/母亲线程函数0 DW0R D WIN API mot h er (LP V0 I D IpP a rmeter) a for (inti = 0; i 5;+i) a W

8、ai tFoS in g I e Obje c t (Emp ty P late, I NFINITE) / P 操作 o /开始临界区0 cout <<” nMo t he r往盘中放一个桔子 n H ：/结束临界区R e I easeSemaph ore (or a nge, 1, NULL):。/ / V 操作。re t ur n 0;/女儿线程函数a DWORD W I NAP I daughter (LPVOID IpParam e ter)a whi I e (1)。 a V/a i tForSingl e Object (App I e, I NFINI TE)： /

9、 / p 操作o cout«”女儿吃苹果M «endI;R e lea s eSemaph o re (Empty P I ate, 1, NULL) :/v 扌桑作。r e tu r n 0：0 /儿子线程函数DV/OR D WI NAP I s o n (L P VOID I pP a r a m e ter)。a whiI e ( 1 )。a a WaitFo r S in g leOb je c t (ora nge, INFINITE) ; /p 操作a o co u tV<"儿子吃苹果"V (endI:。Releases ema p h

10、 ore ( E mpty P lat e , 1, NULL) ; / / v 操作。o r eturn 0;程序运行结果截图：运行结果分析：从运行结果可知父进程执行完后，女儿进程立即执行，这说明父进程跟女儿 进程有时序关系，只有当父进程执行之后，女儿进程才会执行，女儿进程是父进程的子线程, 他们具有同步关系，同理；母亲进程跟儿子进程，也是同步关系。源程序2/* *作者：wwj吋间：2012/4/12功能：实现生产者和消费者正常活动 题目内容：生产者-消费者问题，是指两组进程共享一个环形的缓冲区。一组进程被称为生产 者，另一组进程被称为消费者。缓冲池是由若干个（程序假设为4个）大小相等的缓冲

11、区纽成的，每个缓冲区可以容纳一个 产品。生产者进程不断地将生产的产品放入缓冲池，消便者进程不断地将产品从缓冲池取出。用PV操作实现生产者和消费者的正常活动的程序题目分析：在生产者-消费者问題中，既存在进程同步问題，也存在着临界区的互斥问题.当缓冲区 都满时，表示供大于求，生产者停止生产，进入等待状态，同时唤醒消费者；当缓冲区都空时，表示供不应求，消费者 停止消费，唤醒生产者。这说明了，生产者和消费者存在同步关系.对于缓冲池，它显然是一个临界资源，所有的生产者和消费者都要使用它，而且都要改变它的状态，故对于缓冲池的操作必须是互斥的。*/# i nc I ud e <W i nd o ws.

12、 h># i n c lude< i o st ream)u sing n a mesp ace std：con s t int n=4;/声明全局变量i pit i二0, j=0;/i和j分别指向缓冲区int b u ffer n;/缓冲池int ItemP二0;。/用来存放生产的产品int I temC=0;。/用来存放消费的产品/声明句柄HANDLE mut ex;。/缓冲池信号量HANDLE emp ty; /空缓冲区信号量HANDLE full;。/满缓冲区信号量H ANDLE pTh r ead：。/ / p roducer 线程句柄HANDLE cThread; /

13、/ c onsumer 线程句柄/声明进程函数DWORD W I NAPI pr o d ucer ( LPV O I D I pPa r ame ter);DWO R D WI NAP I c onsumer (LPVO I D I pPa r amet er);int ma in ()/创建信号量mutex = Create Semaphore (NULL f 1,1 , NULL)：empty = C r e ateSema ph ore (NULL, 1 f 4, NULL);o ful I = C r e a t eS emaphore(NULL, 0, 4, NULL):c ou

14、t"市场运作开始。"e ndl:O /创建线程pThread = C r e a teThread (NULL, O,pr o ducer,NULL,0, NULL):c T h r e ad = C r e ate Thread (NULL, 0, c o n s umer, NULL,。，NULL):O /等待相应线程结束a WaitFo r SingleObject ( p Th r ead, INF I NITE);Wa i t F o r S i n gleObje c t (cThre ad, INF IN I TE);oo /关闭线程句柄Cl o seH a

15、ndle (pThread);a C I o s eHand I e (cT h read): /关闭信号量句柄 C I os e Ha n die (mut ex):a Cl o seHandle (empty);Cl o s eH a nd I e (f u I I )：a cout"整个市场运营结束.o o o M «end I;ret ur n 0;/pr o d ucer线程函数的定狡DV/ORD WIN A P I p r od u cer ( L PVO I D IpPar ame ter)。a for (int k 二0;k5; k+)a co u t<

16、;<v np r odu cer 生产一个产品"V < e nd I;It emP = ltemP+ 1 ;° /增加一个产品。V/aitForSing leO b ject (empty, INF I NITE): /P 操作a 。Wait F o rS in gl e 0 b j ect (mutex, I NFI N I TE ):ocout"n把一个产品放入了一个空的缓冲区M«endl;。buffer i= I t emP;d/將产品放入缓冲区000 i = (i+1)%n：a a。aRelea s eSemaphore (mutex

17、, 1, NULL ):。/V 操作a o Re leas e Sema p h or e (fu I 1,1, NULL); ret urn 0;a DW ORD Wl NAP I c onsu m e r (LPVO I D IpP a r am e ter)。f or (int k=0; k < 5 ： k+)。oWait ForS i n gl e Ob j ec t (full, INFINITE);。/P 操作o。W a i tF o r S ing I e 0 b ject (mutex, I NF IN I T E ):。ItemC= buffer j ：。/将缓冲区里的产品取出，放入消费产品里头o j = (j+1) % n；°。/j指向下一个满的缓冲区a。 Re I e a s e Semaphore (mut e x, 1 , NULL)：。/V 操作a 。Re Iea s eSema p hor e (empt y , 1, N U LL);o 。cou t<” n消费者消费一个产品M < <endl;a “ It emC=ltemC-1:。/消费一个产品a。ret urn 0;程序运行截图如下:运行结果分析：从运行结果来看，整个市场运作有两种状态，一种状态是生产着