操作系统实验报告的生产者消费者问题

1、操作系统实验报告的生产者请我者问题PleasureGroupOfficeT985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18实验二经典的生产者消费者问题一、目的实现对经典的生产者一消费者问题的模拟,以便更好的理解经典进程同步问题.二、实验内容及要求编制生产者一消费者算法,模拟一个生产者、一个消费者,共享一个缓冲池的情形.1、实现对经典的生产者一消费者问题的模拟,以便更好的理解此经典进程同步问题.生产者-消费者问题是典型的PV操作问题,假设系统中有一个比拟大的缓冲池,生产者的任务是只要缓冲池未满就可以将生产出的产品放入其中,而消费者的任务是只要缓冲池未空就可以从缓冲池中拿走产品.缓

2、冲池被占用时,任何进程都不能访问.2、每一个生产者都要把自己生产的产品放入缓冲池,每个消费者从缓冲池中取走产品消费.在这种情况下,生产者消费者进程同步,由于只有通过互通消息才知道是否能存入产品或者取走产品.他们之间也存在互斥,即生产者消费者必须互斥访问缓冲池,即不能有两个以上的进程同时进行.三、生产者和消费者原理分析在同一个进程地址空间内执行两个线程.生产者线程生产物品,然后将物品放置在一个空缓冲区中供消费者线程消费.消费者线程从缓冲区中获得物品,然后释放缓冲区.当生产者线程生产物品时,如果没有空缓冲区可用,那么生产者线程必须等待消费者线程释放一个空缓冲区.当消费者线程消费物品时,如果没有满的

3、缓冲区,那么消费者线程将被阻挡,直到新的物品被生产出来.四、生产者与消费者功能描述：生产者功能描述：在同一个进程地址空间内执行两个线程.生产者线程生产物品,然后将物品放置在一个空缓冲区中供消费者线程消费.当生产者线程生产物品时,如果没有空缓冲区可用,那么生产者线程必须等待消费者线程释放出一个空缓冲区.消费者功能描述：消费者线程从缓冲区获得物品,然后释放缓冲区,当消费者线程消费物品时,如果没有满的缓冲区,那么消费者线程将被阻塞,直到新的物品被生产出来.五、实验环境操作系统环境：Windows系统.编程语言：C#o六、生产者与消费者的思路和设计1、程序流程图(1)生产者Mutex=N(2)消费者2

4、、主要程序代码初始化变量privatevoidForm1_Load(objectsender,EventArgse)(mutex=1;互斥信号量fun=o；缓冲池中满缓冲区的数量empty=5;缓冲池中空缓冲区的数量countl=.;生产的产品数目i=0;=nlH;二"0"；二"5"；)消费者从缓冲区中消费一个产品privatevoidconsumer_Click(objectsender,EventArgse)(if(full>0)(消费者已进入互斥临界区if(mutex=1)申请进入临界区mutex=0;消费者已进入互斥临界区二"0&

5、quot;；二true;启动消费者消费缓冲区产品else(“缓冲区被占用,请等待.信息提；1else(“缓冲区为空,不能消费!",“信息提示,；)生产者向缓冲区中存入一个产品privatevoidproducer_Click(objectsender,EventArgse)countl=countl+1;生产一个产品if(empty>0)有缓冲区可放产品if(mutex=1)申请进入临界区mutex=0;生产者已进入临界区=H0H;0;启动生产者将产品放入缓冲区else)不能进入临界区count1=count1-1;(“缓冲区被占用,请等待.信息提示,；)else(“缓冲区已满

6、!",信息提示,；无缓冲区可放产品count1=count1-1;)生产者privatevoidtimer1_Tick_1(objectsender,EventArgse)(if(booll)(switch(count1)case 1: =true;break;case 2: =true;break;case 3: =true;break;case 4: =true;break;case 5: =true;break;)二生产者进程占用缓冲区,请等待.；booll=false;)else(switch(count1)case 1: =false;break;case 2: =fals

7、e;break;case 3: =false;break;case 4: =false;break;case 5: =false;break;)二生产者进程占用缓冲区,请等待.；booll=true;)i=i+1;if(i=5)循环缓冲区,首尾相接1 =0;=false;mutex=1;switch(count1)case 1: =true;break;case 2: =true;break;case 3: =true;break;case 4: =true;break;case 5: =true;break;)full=full+1;=0；empty=empty-1;=0；二生产结束、1)消

8、费者privatevoidtimer_consumer_Tick(objectsender,EventArgse)if(booll)switch(countl)case 1: =true;break;case 2: =true;break;case 3: =true;break;case 4: =true;break;case 5: =true;break;)二"消费者进程占用缓冲区,请等待.“；booll=false;)elseswitch(countl)case 1: =false;break;case 2: =false;break;case 3: =false;break;c

9、ase 4: =false;break;case 5: =false;break;)二"消费者进程占用缓冲区,请等待.；booll=true;)1 =i+1;if(i=5)i=0;=false;mutex=1;="1"switch(countl)case 1: =false;break;case 2: =false;break;case 3: =false;break;case 4: =false;break;case 5: =false;break;)count1=count1-1;full=full-1;=0;empty=empty+1;=0；二"消

10、费结束！,；)3、运行界面和运行结果一般情况下,点一次生产者按纽,mutex由1变为0,缓冲区呈现闪烁状态(表示正在存储),此时不可以再进行缓冲区操作,否那么将显示“生产者进程正在占用缓冲区,请等待、闪烁约秒后,mutex由.变为1,闪烁停止,表示存储过程结束；点一次消费者按纽,mutex由1变为0,缓冲区呈现闪烁状态(表示正在消费),此时不可以再进行缓冲区操作,否那么将显示“消费者进程正在占用缓冲区,请等待闪烁约秒后,mutex由.变为1,闪烁停止,表示消费过程结束.缓冲池满后,假设再点生产者按纽,会给出信息提示：“缓冲区已满!,缓冲池空后,假设再点消费者按纽,也会给出信息提示缓冲区为空,不能消费!,在存储状态或消费状态(闪烁状态),无论是点生产者按纽还是消费者按纽都会给出“缓冲区被占用,请等待.信息提示.七、心得体会本次实验是关于生产者与消费者之间互斥和同步的问题.问题的是指是P、V操作,实验设一个共享缓冲区,生产者和消费者互斥的使用,当一个线程使用缓冲区的时候,另一个让其等待直到前一个线程释放缓冲区为止.生产者与消费者是一个与现实有关的经验问题,通过此原理举一反三可以解决其他类似的问