实验四 用信号量解决进程互斥与同步问题
生产者与消费者问题模拟
一、实验目的
- 掌握临界区的概念及临界区的设计原则；
- 掌握信号量的概念、PV操作的含义以及应用PV操作实现进程的同步与互斥；
- 分析进程争用资源的现象，学习解决进程互斥的方法。
二、实验内容
分析进程的同步与互斥现象，编程实现经典的进程同步问题——生产者消费者问题的模拟。
三、实验步骤
生产者--消费者问题表述：
有一环形缓冲池，包含n个缓冲区（0~n-1）。
有两类进程：一组生产者进程和一组消费者进程，生产者进程向空的缓冲区中放产品，消费者进程从满的缓冲区中取走产品。
所有进程必须对缓冲区进行互斥的访问。
生产者不能向满缓冲区写数据，消费者不能从空缓冲区取数据，即生产者与消费者必须同步。
计算机系统中对资源的分配与释放过程：计算机系统中的每个进程都可以消费或生产某类资源。当系统中某一进程使用某一资源时，可以看作是消耗，且该进程称为消费者。而当某个进程释放资源时，则它就相当一个生产者。
- 定义生产者消费者问题中的各数据结构，并初始化。
信号量，初值。
2.编写PV操作。
3.编写生产者与消费者程序，利用信号量及其PV操作，实现生产者与消费者之间的同步与互斥。
4.模拟显示生产者与消费者同步与互斥的效果。
5.选做：模拟显示读者写者问题的效果。
四：程序代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
#include<time.h>
#define N 100
typedef struct process
{
int num;
}P;
P a[N];
int wordtime=0;
void main(){
int i=0,j,run=1,n,p=0,v=0,num;
printf("输入存放量的大小\n");
scanf("%d",&n);
while(run==1)
{
srand(time(NULL));
j=rand()%2+1;
if(1==j)
{
if(i<5&&p==0&&v==0)
{
p++;
v++;
i++;
printf("生产\n");
p--;
v--;
}
else{
printf("仓库已满无法生产\n");
}
}
else
{
if(i>0&&p==0&&v==0)
{
p++;
v++;
i--;
printf("消费\n");
p--;
v--;
}
else{
printf("无货物无法消费\n");
}
}
printf("是否继续||1.是 2.否\n");
scanf("%d",&run);
}
}
五：程序结果
