操作系统生产者和消费者问题

   要求设计并实现一个进程，该进程拥有一个生产者线程和一个消费者线程，它们使用N个不同的缓冲区（N为一个自定义的确定的数值，例如N=32）。需要使用如下信号量：

∙一个互斥信号量，用以阻止生产者线程和消费者线程同时操作缓冲区列表；

∙一个信号量，当生产者线程生产出一个物品时可以用它向消费者线程发出信号；

∙一个信号量，消费者线程释放出一个空缓冲区时可以用它向生产者线程发出信号；

看代码吧：

//pv操作：生产者与消费者经典问题

//author:leaf

#include 

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#include 

#include 

#include 

#define M 32             /*缓冲数目*/

#define P(x)     sem_wait(&x)

#define V(x)    sem_post(&x)

int in = 0;         /*生产者放置产品的位置*/

int out = 0;             /*消费者取产品的位置*/

int buff[M] = {0};     /*缓冲初始化为0， 开始时没有产品*/

sem_t empty_sem;         /*同步信号量，当满了时阻止生产者放产品*/

sem_t full_sem;         /*同步信号量，当没产品时阻止消费者消费*/

pthread_mutex_t mutex; /*互斥信号量， 一次只有一个线程访问缓冲*/

/*

 *output the buffer

 */

void print()

{

    int i;

    for(i = 0; i < M; i++)

        printf("%d ", buff[i]);

    printf("\\n");

}

/* 

 *producer 

 */

void *producer()

{

    for(;;)

    {

        sleep(1);

        P(empty_sem);

        pthread_mutex_lock(&mutex);

        in = in % M;

        printf("(+)produce a product. buffer:");

        buff[in] = 1; 

        print(); 

        ++in;

        pthread_mutex_unlock(&mutex);

        V(full_sem); 

    }

}

/* 

 *consumer

 */

void *consumer()

{

    for(;;)

    {

        sleep(2);

        P(full_sem);

        pthread_mutex_lock(&mutex);

        out = out % M;

        printf("(-)consume a product. buffer:");

        buff[out] = 0;

        print();

        ++out;

        pthread_mutex_unlock(&mutex);

        V(empty_sem);

    }

}

void sem_mutex_init()

{

    /*

     *semaphore initialize

     */

    int init1 = sem_init(&empty_sem, 0, M);

    int init2 = sem_init(&full_sem, 0, 0); 

    if( (init1 != 0) && (init2 != 0)) 

    {

        printf("sem init failed \\n");

        exit(1);

    }

    /*

     *mutex initialize

     */

    int init3 = pthread_mutex_init(&mutex, NULL);

    if(init3 != 0)

    {

        printf("mutex init failed \\n");

        exit(1);

    }

}

int main()

{

    pthread_t id1;

    pthread_t id2;

    int i;

    int ret;

    sem_mutex_init();

    /*create the producer thread*/

    ret = pthread_create(&id1, NULL, producer, NULL);

    if(ret != 0)

    {

        printf("producer creation failed \\n");

        exit(1);

    }

    /*create the consumer thread*/

    ret = pthread_create(&id2, NULL, consumer, NULL);

    if(ret != 0)

    {

        printf("consumer creation failed \\n");

        exit(1);

    }

    pthread_join(id1,NULL);

    pthread_join(id2,NULL);

    exit(0);

其中1表示已经生产出的产品，1的个数就代表已生产出的产品个数。