建设网站预算,东宁网站制作,wordpress首页不显示文章,北京有限公司公章图片实验名称#xff1a;经典同步问题#xff1a;生成者与消费者问题
相关知识
信号量
信号量是用来协调不同进程间的数据对象#xff0c;可用来保护共享资源#xff0c;也能用来实现进程间及同一进程不同线程间的进程同步。分为二值信号灯和计算信号灯两种类型。
进程与线…实验名称经典同步问题生成者与消费者问题
相关知识
信号量
信号量是用来协调不同进程间的数据对象可用来保护共享资源也能用来实现进程间及同一进程不同线程间的进程同步。分为二值信号灯和计算信号灯两种类型。
进程与线程原语的比较 线程创建
线程创建是通过函数 pthread_create(thread,attr,start_routine,arg)函数来实现的而该函数是通过Linux特有的系统调用clone来实现的。 格式
#includepthread.h
int pthread_create(thread,attr,start_routine,arg);其中参数thread为线程标识符attr为线程属性设置start_routine为线程函数起始地址arg为传递给start_routine的参数。创建线程成功返回0否则返回错误号。
获得线程标识符
格式
#includepthread.h
pthread_t pthread_self(void);说明返回调用的线程的标识符。每个线程都有自己的线程标识符以便在进程内区分线程标识符在pthread_create创建时产生。
线程等待
格式
#includepthread.h
int pthread_join(thread,retval);说明该函数将调用它的线程阻塞一直等到被等待的线程结束为止当函数返回时被等待线程的资源被收回。thread为被等待的线程标识符retval为用户定义的指针存放被等待线程的返回值。
线程退出
格式
#includepthread.h
void pthread_exit(retval); //终止调用线程retval为线程的返回值。int pthread_cancel(thread); //终止由参数thread指定的线程实验内容
使用多线程和信号量解决生产者/消费者问题有一个长度为N的缓冲池被生产者和消费者共同使用。只要缓冲池未满生产者就可以将消息送入缓冲池只要缓冲池不空消费者便可从缓冲池中取走一个消息。生产者向缓冲池放入消息的同时消费者不能操作缓冲池反之亦然。
pthread_join()将调用它的线程阻塞一直等到被等待的线程结束为止当函数返回时被等待线程的资源被收回。本实验中使用room_sem信号量来表示缓冲区可用空间product_sem信号量表示缓冲区中有无可用产品而mutex代表线程互斥信号量。
编写producer_consumer.c:
#includestdio.h
#includestdlib.h
#includeunistd.h
#includepthread.h
#includesemaphore.h
#includesys/types.h
#define PRODUCER_NUM 5
#define CONSUMER_NUM 5
#define POOL_SIZE 11
int pool[POOL_SIZE]; //buffer
int head0; //read pointer
int rear0; //write pointer
sem_t room_sem;//available room in buffer
sem_t product_sem;//available products in buffer
pthread_mutex_t mutex;
void producer_fun(void*arg)
{while(1){sleep(1);sem_wait(room_sem);pthread_mutex_lock(mutex);//producer write data to bufferpool[rear]1;rear(rear1)%POOL_SIZE;printf(producer %d write to pool\n,(int)arg);printf(pool size is %d\n,(rear-headPOOL_SIZE)%POOL_SIZE);pthread_mutex_unlock(mutex);sem_post(product_sem);}
}
void consumer_fun(void *arg)
{while(1){int data;sleep(10);sem_wait(product_sem);pthread_mutex_lock(mutex);//consumer read data in bufferdatapool[head];head(head1)%POOL_SIZE;printf(consumer %d read from pool\n,(int)arg);printf(pool size is %d\n,(rear-headPOOL_SIZE)%POOL_SIZE);pthread_mutex_unlock(mutex);sem_post(room_sem);}
}
int main()
{pthread_t producer_id[PRODUCER_NUM];pthread_t consumer_id[CONSUMER_NUM];pthread_mutex_init(mutex,NULL);int retsem_init(room_sem,0,POOL_SIZE-1);//initialize the signal room_semif(ret!0){printf(sem_init error\n);exit(0);}retsem_init(product_sem,0,0); //initialize the signal produc_semif(ret!0){printf(sem_init error\n);exit(0);}for(int i0;iPRODUCER_NUM;i){//create producer threadretpthread_create(producer_id[i],NULL,producer_fun,(void*)i);if(ret!0){printf(producer_id error\n);exit(0);}//create consumer threadretpthread_create(consumer_id[i],NULL,consumer_fun,(void*)i);if(ret!0){printf(consumer_id error\n);exit(0);}}for(int i0;iPRODUCER_NUM;i){pthread_join(producer_id[i],NULL);pthread_join(consumer_id[i],NULL);}exit(0);
}编译时使用以下命令 gcc -o producer_consumer producer_consumer.c -lpthread 注编译选项要加上-lpthread因为pthread不是Linux默认库链接时需要使用静态库libpthread.a。
