Linux实验报告 消费者与生产者 多线程

1、第 7 页 共 7 页中南大学信息科学与工程学院 编号 LINUX实验报告题 目 linux高级程序设计 学生姓名指导教师 学 院 专业班级 学 号 完成时间 实验3 Linux 高级程序设计1、实验目的(1)了解Linux操作系统下应用程序开发流程(2)掌握gun工具链的使用(3)了解Linux高级编程技巧（例如IPC机制、系统调用等）2、实验内容（1） 编写一个简单的C语言程序，编写Makefile文件。了解编译过程，并用gdb进行调试。（2） 以下任选其一：1. 编写一个生产者-消费者程序组，要求同时支持多个生产者和消费者，生产者与消费者使用Message Queue或shar

2、ed Memory或者Pipe File机制进行通信2. 编写一个多线程程序(pthread)，实现2线程同步互斥3、实验要求（1） 写出源程序，并编译运行（2） 详细记录程序调试及运行结果实验要求1. 写出源程序，并编译运行2. 详细记录程序调试及运行结果程序代码及运行结果对于实验1#include <stdio.h> int main(void) printf("Hello World!"); return 0; 调试： gcc -c helloworld.c gcc o helloworld helloworld.o对于实验2: a) 编写一个生产者-消费

3、者程序组，要求同时支持多个生产者和消费者，生产者与消费者使用Message Queue或shared Memory或者Pipe File机制进行通信设计方案：首先定义一个定长数组（数组中的元素有0和1组成），作为一个数据缓冲区。然后定义一个函数test，用来检测数组中当前1的个数。然后定义两个函数，一个名为生产者函数，用来往数组中添加1，一个名为消费者函数，用来取走数组中的1.然后用test函数检测数组中1的个数，并报告给用户，然后选择堵塞生产者还是消费者。程序运行截图：源代码：#include<stdio.h>int test(int array)int i=0;while(ar

4、rayi=1) i+; return i;main()int array20,n,m,i,l;printf("生产者消费者问题nnn"); printf("请输入当前buffer的空间n(n<20)n"); scanf("%d",&n); for(i=0;i<n;i+)arrayi=0;printf("请输入当前的资源数m(m<20)n");scanf("%d",&m);for(i=0;i<m;i+)arrayi=1;l=test(array);print

5、f("当前的空间为%d，已用空间为%d,可用空间为%dn",n,l,n-l);printf("请选择下列操作：nn1.生产nn2.消费nn3.退出n");while(1)int a;scanf("%d",&i);if(i=1)printf("请输入要生产的数量an");scanf("%d",&a);for(i=m;i<m+a;i+)arrayi=1;for(i=0;i<n;i+)printf("%2d",arrayi);printf("n

6、");l=test(array);m=m+a;if(l>n)printf("缓冲区已满，请阻塞生产者进程，并继续进行操作！n");m=n;l=n;elseprintf("当前的空间为%d，已用空间为%d,可用空间为%dn",n,l,n-l);printf("nn"); printf("请继续选择操作nn"); else if(i=2) printf("请输入要消费的数量an");/printf("%dn",m); scanf("%d",&a

7、mp;a); for(i=m-1;i>m-1-a;i-) arrayi=0; if(i<0)break; /for(i=0;i<n;i+)printf("%2d",arrayi);printf("n"); l=test(array); m=m-a; if(l<=0) printf("缓冲区已空，请阻塞消费者进程，并继续选择操作！n"); m=0; l=0; else printf("当前的空间为%d，已用空间为%d,可用空间为%dn",n,l,n-l);printf("nn&quo

8、t;); printf("请继续选择操作n"); else break; printf("欢迎使用此演示系统，谢谢！n");b) 编写一个多线程程序(pthread)，实现2线程同步互斥源代码： #include <stdio.h> #include <pthread.h> #define BUFFER_SIZE 16 struct prodcons / 缓冲区相关数据结构 int bufferBUFFER_SIZE; pthread_mutex_t lock; int readpos, writepos; pthread_con

9、d_t notempty; pthread_cond_t notfull; ; void init(struct prodcons *b) pthread_mutex_init(&b->lock, NULL); pthread_cond_init(&b->notempty, NULL); pthread_cond_init(&b->notfull, NULL); b->readpos = 0; b->writepos = 0; void put(struct prodcons *b, int data) pthread_mutex_lock

10、(&b->lock); if (b->writepos + 1) % BUFFER_SIZE = b->readpos) pthread_cond_wait(&b->notfull, &b->lock); b->bufferb->writepos = data; b->writepos+; if (b->writepos > = BUFFER_SIZE) b->writepos = 0; pthread_cond_signal(&b->notempty); pthread_mutex_unl

11、ock(&b->lock); int get(struct prodcons *b) int data; pthread_mutex_lock(&b->lock); if (b->writepos = b->readpos) pthread_cond_wait(&b->notempty, &b->lock); data = b->bufferb->readpos; b->readpos+; if (b->readpos > = BUFFER_SIZE) b->readpos = 0; pth

12、read_cond_signal(&b->notfull); pthread_mutex_unlock(&b->lock); return data; #define OVER ( - 1) struct prodcons buffer; void *producer(void *data) int n; for (n = 0; n < 10000; n+) printf("%d ->n", n); put(&buffer, n); put(&buffer, OVER); return NULL; void *consumer(void *data) int d; while (1) d = get(&buffer); if (d = OVER) break; printf("->%d n", d); return NULL; int main(void) pthread_t th_a, th_b; voi