生产者与消费者 进程的同步与互斥模拟

实验题目： 生产者与消费者（综合性实验） 实验环境： C语言编译器 实验内容： ① 由用户指定要产生的进程及其类别，存入进入就绪队列。 　　 ② 调度程序从就绪队列中提取一个就绪进程运行。如果申请的资源被阻塞则进入相应的等待队列，调度程序调度就绪队列中的下一个进程。进程运行结束时，会检查对应的等待队列，激活队列中的进程进入就绪队列。运行结束的进程进入over链表。重复这一过程直至就绪队列为空。 　　 ③ 程序询问是否要继续？如果要转直①开始执行，否则退出程序。 实验目的： 通过实验模拟生产者与消费者之间的关系，了解并掌握他们之间的关系及其原理。由此增加对进程同步的问题的了解。 实验要求： 每个进程有一个进程控制块（PCB）表示。进程控制块可以包含如下信息：进程类型标号、进程系统号、进程状态、进程产品（字符）、进程链指针等等。 系统开辟了一个缓冲区，大小由buffersize指定。 程序中有三个链队列，一个链表。一个就绪队列（ready），两个等待队列：生产者等待队列（producer）；消费者队列（consumer）。一个链表（over），用于收集已经运行结束的进程 本程序通过函数模拟信号量的操作。 参考书目： 1）徐甲同等编，计算机操作系统教程，西安电子科技大学出版社 2）Andrew S. Tanenbaum著，陈向群，马红兵译. 现代操作系统（第2版）. 机械工业出版社 3）Abranham Silberschatz, Peter Baer Galvin, Greg Gagne著. 郑扣根译. 操作系统概念（第2版）. 高等教育出版社 4）张尧学编著. 计算机操作系统教程（第2版）习题解答与实验指导. 清华大学出版社 实验报告要求： （1） 每位同学交一份电子版本的实验报告，上传到202.204.125.21服务器中。 （2） 文件名格式为班级、学号加上个人姓名，例如： 电子04-1-040824101**.doc　　 表示电子04-1班学号为040824101号的**同学的实验报告。 （3） 实验报告内容的开始处要列出实验的目的，实验环境、实验内容等的说明，报告中要附上程序代码，并对实验过程进行说明。 基本数据结构： PCB* readyhead=NULL, * readytail=NULL; // 就绪队列 PCB* consumerhead=NULL, * consumertail=NULL; // 消费者队列 PCB* producerhead=NULL, * producertail=NULL; // 生产者队列 over=(PCB*)malloc(sizeof(PCB)); // over链表 int productnum=0; //产品数量 int full=0, empty=buffersize; // semaphore char buffer[buffersize]; // 缓冲区 int bufferpoint=0; // 缓冲区指针 struct pcb { /* 定义进程控制块PCB */ int flag; // flag=1 denote producer; flag=2 denote consumer; int numlabel; char product; char state; struct pcb * processlink; …… }; processproc( )--- 给PCB分配内存。产生相应的的进程：输入1为生产者进程；输入2为消费者进程，并把这些进程放入就绪队列中。 waitempty( )--- 如果缓冲区满，该进程进入生产者等待队列；linkqueue(exe,&producertail); // 把就绪队列里的进程放入生产者队列的尾部 void signalempty() bool waitfull() void signalfull() void producerrun() void comsuerrun() void main() { processproc(); element=hasElement(readyhead); while(element){ exe=getq(readyhead,&readytail); printf("进程%d申请运行，它是一个",exe->numlabel); exe->flag==1? printf("生产者\n"):printf("消费者\n"); if(exe->flag==1) producerrun(); else comsuerrun(); element=hasElement(readyhead); } printf("就绪队列没有进程\n"); if(hasElement(consumerhead)) { printf("消费者等待队列中有进程:\n"); display(consumerhead); } else { printf("消费者等待队列中没有进程\n"); } if(hasElement(producerhead)) { printf("生产者等待队列中有进程:\n"); display(producerhead); } else { printf("生产者等待队列中没有进程\n"); } }