《2023年操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告經(jīng)典的生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2023年操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告經(jīng)典的生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題.doc（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、實(shí)驗(yàn)二 經(jīng)典的生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題一、目的實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)典的生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題的模擬，以便更好的理解經(jīng)典進(jìn)程同步問(wèn)題。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及規(guī)定編制生產(chǎn)者消費(fèi)者算法，模擬一個(gè)生產(chǎn)者、一個(gè)消費(fèi)者，共享一個(gè)緩沖池的情形。1、實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)典的生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題的模擬，以便更好的理解此經(jīng)典進(jìn)程同步問(wèn)題。生產(chǎn)者消費(fèi)者問(wèn)題是典型的PV操作問(wèn)題，假設(shè)系統(tǒng)中有一個(gè)比較大的緩沖池，生產(chǎn)者的任務(wù)是只要緩沖池未滿(mǎn)就可以將生產(chǎn)出的產(chǎn)品放入其中，而消費(fèi)者的任務(wù)是只要緩沖池未空就可以從緩沖池中拿走產(chǎn)品。緩沖池被占用時(shí)，任何進(jìn)程都不能訪問(wèn)。2、每一個(gè)生產(chǎn)者都要把自己生產(chǎn)的產(chǎn)品放入緩沖池，每個(gè)消費(fèi)者從緩沖池中取走產(chǎn)品消費(fèi)。在這種情況下，生產(chǎn)者消費(fèi)者進(jìn)

2、程同步，由于只有通過(guò)互通消息才知道是否能存入產(chǎn)品或者取走產(chǎn)品。他們之間也存在互斥，即生產(chǎn)者消費(fèi)者必須互斥訪問(wèn)緩沖池，即不能有兩個(gè)以上的進(jìn)程同時(shí)進(jìn)行。三、生產(chǎn)者和消費(fèi)者原理分析在同一個(gè)進(jìn)程地址空間內(nèi)執(zhí)行兩個(gè)線程。生產(chǎn)者線程生產(chǎn)物品，然后將物品放置在一個(gè)空緩沖區(qū)中供消費(fèi)者線程消費(fèi)。消費(fèi)者線程從緩沖區(qū)中獲得物品，然后釋放緩沖區(qū)。當(dāng)生產(chǎn)者線程生產(chǎn)物品時(shí)，假如沒(méi)有空緩沖區(qū)可用，那么生產(chǎn)者線程必須等待消費(fèi)者線程釋放一個(gè)空緩沖區(qū)。當(dāng)消費(fèi)者線程消費(fèi)物品時(shí)，假如沒(méi)有滿(mǎn)的緩沖區(qū)，那么消費(fèi)者線程將被阻擋，直到新的物品被生產(chǎn)出來(lái)。四、生產(chǎn)者與消費(fèi)者功能描述：生產(chǎn)者功能描述：在同一個(gè)進(jìn)程地址空間內(nèi)執(zhí)行兩個(gè)線程。生產(chǎn)者線

3、程生產(chǎn)物品，然后將物品放置在一個(gè)空緩沖區(qū)中供消費(fèi)者線程消費(fèi)。當(dāng)生產(chǎn)者線程生產(chǎn)物品時(shí)，假如沒(méi)有空緩沖區(qū)可用，那么生產(chǎn)者線程必須等待消費(fèi)者線程釋放出一個(gè)空緩沖區(qū)。消費(fèi)者功能描述：消費(fèi)者線程從緩沖區(qū)獲得物品，然后釋放緩沖區(qū)，當(dāng)消費(fèi)者線程消費(fèi)物品時(shí)，假如沒(méi)有滿(mǎn)的緩沖區(qū)，那么消費(fèi)者線程將被阻塞，直到新的物品被生產(chǎn)出來(lái)。五、實(shí)驗(yàn)環(huán)境操作系統(tǒng)環(huán)境：Windows系統(tǒng)。編程語(yǔ)言：C#。六、生產(chǎn)者與消費(fèi)者的思緒和設(shè)計(jì)1、程序流程圖(1) 生產(chǎn)者 NYYN開(kāi) 始生產(chǎn)產(chǎn)品Wait (empty)empty0Wait (mutex)Mutex=1存入緩沖區(qū)empty = empty- 1Signal (mutex)S

4、ignal (full)緩沖區(qū)內(nèi)已滿(mǎn)，已無(wú)可用緩沖區(qū)緩沖區(qū)正被其他進(jìn)程占用結(jié) 束(2) 消費(fèi)者NYYN開(kāi) 始Wait (full) 消費(fèi)請(qǐng)求full0Wait (mutex)Mutex=1消 費(fèi)full = full - 1Signal (mutex)Signal (empty)緩沖區(qū)內(nèi)產(chǎn)品已空，不能進(jìn)行消費(fèi)緩沖區(qū)正被其他進(jìn)程占用結(jié) 束2、重要程序代碼/初始化變量 private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) mutex = 1; /互斥信號(hào)量 full = 0; /緩沖池中滿(mǎn)緩沖區(qū)的數(shù)量 empty = 5;/緩沖池中空緩沖區(qū)的數(shù)量

5、count1 = 0;/生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)目 i = 0; lb_mutex.Text = 1; lb_full.Text = 0; lb_empty.Text = 5; /消費(fèi)者從緩沖區(qū)中消費(fèi)一個(gè)產(chǎn)品 private void consumer_Click(object sender, EventArgs e) if (full 0) /消費(fèi)者已進(jìn)入互斥臨界區(qū) if (mutex = 1) /申請(qǐng)進(jìn)入臨界區(qū) mutex = 0; /消費(fèi)者已進(jìn)入互斥臨界區(qū) lb_mutex.Text = 0; timer_consumer.Enabled = true;/啟動(dòng)消費(fèi)者消費(fèi)緩沖區(qū)產(chǎn)品 else Mess

6、ageBox.Show(緩沖區(qū)被占用，請(qǐng)等待。, 信息提MessageBoxButtons.OK); else MessageBox.Show(緩沖區(qū)為空，不能消費(fèi)!, 信息提醒, MessageBoxButtons.OK); /生產(chǎn)者向緩沖區(qū)中存入一個(gè)產(chǎn)品 private void producer_Click(object sender, EventArgs e) count1 = count1 + 1; /生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品 if (empty 0) /有緩沖區(qū)可放產(chǎn)品 if (mutex = 1) /申請(qǐng)進(jìn)入臨界區(qū) mutex = 0; /生產(chǎn)者已進(jìn)入臨界區(qū) lb_mutex.Text =

7、0;timer1.Start(); /啟動(dòng)生產(chǎn)者將產(chǎn)品放入緩沖區(qū) else /不能進(jìn)入臨界區(qū) count1 = count1 - 1; MessageBox.Show(緩沖區(qū)被占用，請(qǐng)等待。, 信息提醒, MessageBoxButtons.OK); else MessageBox.Show(緩沖區(qū)已滿(mǎn)!, 信息提醒, MessageBoxButtons.OK); /無(wú)緩沖區(qū)可放產(chǎn)品 count1 = count1 - 1; /生產(chǎn)者 private void timer1_Tick_1(object sender, EventArgs e) if (bool1) switch (count1

8、) case 1: pictureBox1.Visible = true; break; case 2: pictureBox2.Visible = true; break; case 3: pictureBox3.Visible = true; break; case 4: pictureBox4.Visible = true; break; case 5: pictureBox5.Visible = true; break; lb_show.Text = 生產(chǎn)者進(jìn)程占用緩沖區(qū)，請(qǐng)等待。; bool1 = false; else switch (count1) case 1: picture

9、Box1.Visible = false; break; case 2: pictureBox2.Visible = false; break; case 3: pictureBox3.Visible = false; break; case 4: pictureBox4.Visible = false; break; case 5: pictureBox5.Visible = false; break; lb_show.Text = 生產(chǎn)者進(jìn)程占用緩沖區(qū)，請(qǐng)等待。; bool1 = true; i = i + 1; if (i = 5) /循環(huán)緩沖區(qū)，首尾相接 i = 0; timer1.E

10、nabled = false; mutex = 1; lb_mutex.Text = 1; switch (count1) case 1: pictureBox1.Visible = true; break; case 2: pictureBox2.Visible = true; break; case 3: pictureBox3.Visible = true; break; case 4: pictureBox4.Visible = true; break; case 5: pictureBox5.Visible = true; break; full = full + 1; lb_ful

11、l.Text = full.ToString(); empty = empty - 1; lb_empty.Text = empty.ToString(); lb_show.Text = 生產(chǎn)結(jié)束!; /消費(fèi)者 private void timer_consumer_Tick(object sender, EventArgs e) if(bool1) switch(count1) case 1: pictureBox1.Visible = true; break; case 2: pictureBox2.Visible = true; break; case 3: pictureBox3.Visible = true; break; case 4: pictureBox4.Visible = true; break;